A direção atual do projeto dos módulos SiC é alcançar uma estrutura mais compacta. Isso é conseguido através do uso de tecnologias de sinterização de prata de dupla face e ligação de fio de cobre, bem como do projeto de substratos cerâmicos de nitreto de alumínio (AlN) de alto desempenho para placas PinFin com base de cobre resfriadas a líquido e terminais de indução para multissinais. monitoramento (compatível com soldagem e prensagem). Esforços estão sendo feitos para alcançar baixas perdas, alta tensão de ruptura, baixa resistência no estado, alta densidade de corrente e alta confiabilidade. Um bom design e tecnologia de processo avançada garantem que as vantagens dos MOSFETs de carboneto de silício sejam maximizadas nos dispositivos.

Tamanho de célula menor, menor resistência, menores perdas de comutação e melhor proteção contra óxido de porta são as principais tendências de desenvolvimento da tecnologia MOSFET de carboneto de silício (SiC). Essas tendências refletem em melhor desempenho e maior confiabilidade na aplicação. Além disso, a alta densidade de potência, as características de alta temperatura de junção e os requisitos de alta frequência dos dispositivos de SiC também aumentam as demandas nas tecnologias de embalagem existentes. Atualmente, a inovação em embalagens de módulos de potência na China está focada principalmente nas seguintes direções:

Materiais e processos de conexão avançados para suportar variações de temperatura mais elevadas:

Os três principais tipos de substratos cerâmico-cobre usados em módulos de potência são os seguintes: AI2O3-DBC tem a maior resistência térmica, mas o menor custo de fabricação; AlN-DBC tem a menor resistência térmica, mas baixa tenacidade; O material cerâmico Si3N4-AMB possui resistência térmica intermediária, excelente tenacidade e excelentes parâmetros de capacidade térmica, o que aumenta muito a capacidade de dissipação de calor do módulo, capacidade de transporte de corrente e densidade de potência. Si3N4-AMB é particularmente adequado para aplicações de módulos SiC de nível automotivo.

Caminhos de interconexão mais curtos e tecnologias avançadas de interconexão para reduzir a indutância parasita para características de dispositivos de alta frequência:

A sinterização de prata é atualmente a tecnologia de soldagem mais avançada na área de módulos de SiC. Ele pode atender totalmente aos exigentes requisitos de módulos de potência de nível automotivo para condições operacionais de alta e baixa temperatura. Em comparação com as técnicas tradicionais de soldagem, a sinterização de prata atinge zero vazios, sinterização em baixa temperatura para serviços em alta temperatura e reduz a espessura da camada de solda em 60-70%. É adequado para interconexões de dispositivos de alta temperatura. A sinterização de prata oferece melhor desempenho elétrico e térmico em comparação com materiais de solda, com um aumento de 5 a 6 vezes na condutividade elétrica e um aumento de 3 a 4 vezes na condutividade térmica. Muitas empresas já tentaram atualizar todos os materiais de solda tradicionais dentro dos módulos de potência, incluindo chips, resistores e sensores, para processos de sinterização de prata.

Integração do projeto da estrutura da embalagem e da topologia do circuito para melhor gerenciamento térmico do sistema:

A fim de tornar o projeto do caminho térmico dos produtos modulares mais compacto e permitir um projeto integrado mais compacto e eficiente de sistemas inversores, bem como reduzir ainda mais os custos gerais do sistema, melhorias na dissipação de calor e na capacidade de transporte de corrente são alcançadas através de mudanças na embalagem. formulários. São utilizadas estruturas internas com múltiplos chips conectados em paralelo, onde os principais circuitos paralelos e circuitos de acionamento possuem parâmetros semelhantes para garantir o compartilhamento de corrente entre os chips paralelos. Sensores de temperatura (PTCs) são instalados dentro do módulo, e os PTCs são colocados próximos aos chips na posição central do módulo, permitindo um acoplamento térmico próximo e medições de temperatura convenientes e precisas do módulo.