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SiC芯片模块封装介绍

[发布日期:2021-02-19 16:08:03] 点击:


 

  封装是芯片到应用的重要一环,在大功率的电力电子应用中,多芯片并联封装到一起是满足更高功率的重要手段。当面对上百千瓦甚至兆瓦级别的功率开关的时候,TO-247这种封装就不太适用了。那么我们就有了各种各样的封装形式。以应对不同的应用需求,来满足成本,性能指标。下面的图片列举了目前常用的封装,各种封装都有特别适用的应用场景,比如PCBA集成的适合于Easy,Flow,Econo等封装。汽车级的应用,直接水冷往往是*优的选项。压接式的模块则是应于MMC拓扑的电网应用。

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  当更大功率的应用需要到功率半导体的时候,我们从芯片级别并联成为一个*优的选项,应对复杂拓扑结构或者组合拓扑结构的时候,更大的DBC面积以及针脚的出线端子才能满足要求,对于高功率密度的要求,直接水冷或者双面水冷是做好的选项。

  Easy, EconoPIM, Flow, MiniSKiip 等封装采用针脚出线形式,能很好的满足诸如NPC, Braker, APF, 整流等复杂拓扑或者结构的应用;

  PrimePACK, IHV等封装则是在芯片并联的基础上又通过内置母排并联了多个DBC以实现更高的功率。XHP封装其实也是类似上述的大功率模块,差异在于减少了DBC并联,同时优化外部结构利于外部模块级别并联以满足应用端更加灵活的设计需求。

  HybridPACK,DCM1000, M653等模块则是典型的汽车级模块,采用少量芯片并联,直接水冷方式以提供功率密度,DCM1000的半桥结构则是为了提供更加灵活的应用设计,Molding的封装形式以及三直流端子的母线设计也可以很好的兼容SiC模块的设计。

  后面的Hybrid DSC 封装也包括其他类似的双面冷却模块的设计,虽然外部结构设计复杂,但是可以给应用端提供灵活紧凑的设计,以实现高功率密度。

  当大功率的全碳化硅模块能给应用带来系统提升的时候,如何把多片并联的SiC芯片高性能的封装到模块开始成为一个重要发展方向,上述的这些典型封装是否能很好的适应于SiC模块,如何开发新型SiC模块的封装算是目前的一个热门话题。

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