2022年结温是否可以高走?

  挥别极不平凡的2021,跨入又一个不同寻常却充满希望的新年。

  新年伊始,大家都在回顾过去,展望未来,讨论市场趋势将如何如何?作为功率半导体行业,有一个具体问题还是没有解决——碳化硅(SiC)很耐高温,却又有点害怕高温。耐高温说的是这种材料性能很好,怕高温说的是在应用过程中如果处理不好,就无法发挥出其耐高温的特性和优势。

  众所周知,SiC材料击穿电场强度是硅材料的10倍左右,最高结温可达600℃,因此,其器件结构具有天生的耐高温能力,在真空条件下耐压甚至可达400至600℃。另外,SiC MOSFET自身损耗小,发热量小,自身温升相对较小,所以更适合高温工作环境。

  2010年5月,就有头部公司称其IGBT模块寿命10倍,输出功率可以增加25%,支持高达200℃结温这可是硅器件呀。事实上,目前最高标准的SiC也就是150℃结温,175℃结温刚开始做,200℃乃至更高结温对封装材料和工艺的要求十分严苛,且必须根据片芯特征进行定制设计,才能满足更高的导热和散热性要求。

  综上,175℃、200℃结温的SiC器件还要继续探索,商业化的路还很长。

  本期杂志内容以宽禁带半导体为主,ROHM半导体介绍了其2010年推出首款商用碳化硅MOSFET之后十年间,碳化硅技术的突飞猛进的发展。如今,碳化硅MOSFET已成为650V至1700V电压范围内非常常见的碳化硅晶体管。

  瑞能半导体在高性能高可靠性SiC MOSFET的关键设计与优化文章中指出,以特斯拉Model 3为代表的众多电动汽车量产车型成功应用SiC MOSFET芯片,表明SiC MOSFET在性能、可靠性和综合成本层面已得到产业界的认可。基于大量的设计优化和可靠性验证工作,瑞能半导体推出了SiC MOSFET产品,不仅一如既往的追求高可靠性,同时也拥有业内领先的高性能和竞争力。

  ADI介绍了通过SiC技术电机逆变器实现电动汽车行驶里程拓展的情况,它认为,行业正在拥抱令人振奋的新方法,同时重新设计支撑电动汽车子系统的半导体材料,以最大程度地提高功效比,进而增加电动汽车的行驶里程。

  在IGBT方面,三菱电机介绍了用于大功率高可靠性应用的高压IGBT模块,文章指出,当涉及到高可靠性要求的大功率应用时,传统标准封装HVIGBT模块仍然是较好的选择。文章解释了选择标准封装的原因以及如何通过各种创新技术使其产品性能提升一个层次。

  测试仿真也必不可少,德国ed-k公司针对0.1A至10kA电流范围磁性元件的脉冲电感测试方案提出了感性功率元件的电感量测试方法,DPG10/20系列功率电感测试仪采用基于高性能IGBT功率级的创新脉冲测试方法,与其他测试方法相比具有许多优势。

  最后,贸泽电子介绍了利用新技术推动微电网应用的方法,新一代半导体开关正在使相关的电源转换设备体积更小、价格更便宜,能够在不影响效率的情况下更快地获得回报。

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