TOKIO–Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) ha desarrollado un paquete la tecnología para módulos de potencia de carburo de silicio (SiC) que duplica su confiabilidad ^{[ 1 ]} y reduce su huella en un 20%^{[ 2 ]}.

SiC produce voltajes más altos y pérdidas más bajas que el silicio, y es ampliamente visto como el material de próxima generación para dispositivos de energía. Si bien el uso ahora se centra en inversores para trenes, un despliegue más amplio envoltaje hay aplicaciones en el horizonte, incluso en sistemas de energía fotovoltaica y equipos automotrices.

La confiabilidad es la principal preocupación que tiene un uso limitado de los dispositivos de SiC. La aplicación en módulos de potencia de alto voltaje requiere que no solo el Semiconductores chip, sino también el propio paquete ofrece una fiabilidad de alto nivel. Toshiba ha logrado esto con una nueva tecnología de sinterización de plata (Ag) para la unión de matrices.

Con los paquetes de SiC actuales, es difícil suprimir el aumento de la resistencia en los chips con el tiempo, ya que las mayores densidades de potencia y frecuencias de conmutación provocan un deterioro en su soldadura. La sinterización de Ag reduce significativamente este deterioro. La resistencia térmica en la capa sinterizada de Ag también es la mitad que la de una capa soldada, lo que permite que las virutas en el módulo para colocarse más juntos, logrando una huella más pequeña.

Toshiba ha denominado el nuevo paquete iXPLV y lo aplicará a la producción en masa de módulos de potencia SiC de clase 3.3 kV a partir de finales de este mes. Los detalles de la tecnología se informaron el 5 de mayo en PCIM Europe, una potencia internacional. semiconductor conferencia celebrada en línea.

Note

[1] Toshiba define la confiabilidad como el período de tiempo hasta que ocurre un cambio de voltaje del 5% en una prueba de ciclo de energía, una prueba reconocida de confiabilidad de semiconductores. Para un módulo sinterizado con Ag, el tiempo es aproximadamente dos veces más largo que para el módulo soldado de Toshiba.
[2] El nuevo paquete tiene un tamaño de 140 × 100 mm, un 23% más pequeño que el del paquete actual de 140 × 130 mm de Toshiba.
[3] El eje X en el gráfico es el número relativo de veces que un conjunto alterna entre estar activado o desactivado. La prueba del ciclo de potencia evalúa el deterioro del semiconductor después de numerosos ciclos. Toshiba define el número de ciclos que resulta en un cambio de voltaje del 5% en el módulo de soldadura como "1".