TOKYO–Toshiba Elektronik Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) telah mengembangkan paket teknologi untuk modul daya silikon karbida (SiC) yang menggandakan keandalannya ^[1] dan mengurangi jejak mereka hingga 20%^[2].

SiC menyadari tegangan yang lebih tinggi dan kerugian yang lebih rendah daripada silikon, dan secara luas dipandang sebagai bahan generasi berikutnya untuk perangkat daya. Sementara penggunaan sekarang berpusat pada inverter untuk kereta api, penyebaran yang lebih luas di high-tegangan aplikasi ada di cakrawala, termasuk dalam sistem tenaga fotovoltaik dan peralatan otomotif.

Keandalan adalah perhatian utama yang membatasi penggunaan perangkat SiC. Aplikasi dalam modul daya tegangan tinggi tidak hanya membutuhkan Semikonduktor chip tetapi juga paket itu sendiri memberikan keandalan tingkat tinggi. Toshiba telah mencapai ini dengan teknologi sintering perak (Ag) baru untuk die bonding.

Dengan paket SiC saat ini, sulit untuk menekan peningkatan resistansi pada chip seiring waktu, karena kepadatan daya yang lebih tinggi dan frekuensi peralihan memicu penurunan kualitas penyolderan. Sintering Ag secara signifikan mengurangi kerusakan ini. Ketahanan termal pada lapisan Ag-sinter juga setengah dari lapisan yang disolder, sehingga memungkinkan terjadinya chip di dalamnya modul untuk diposisikan berdekatan, mewujudkan tapak yang lebih kecil.

Toshiba telah menjuluki paket barunya iXPLV, dan akan menerapkannya pada produksi massal modul daya SiC kelas 3.3kV mulai akhir bulan ini. Rincian teknologi ini dilaporkan pada tanggal 5 Mei di PCIM Eropa, sebuah kekuatan internasional semikonduktor konferensi diadakan secara online.

Note

[1] Toshiba mendefinisikan keandalan sebagai lamanya waktu sampai terjadinya perubahan tegangan 5% dalam uji siklus daya, uji keandalan semikonduktor yang diakui. Untuk modul yang disinter Ag, waktunya kira-kira dua kali lebih lama dari pada modul solder Toshiba.
[2] Paket baru ini memiliki ukuran 140x100mm, 23% lebih kecil dari paket 140x130mm Toshiba saat ini.
[3] Sumbu X pada grafik adalah jumlah relatif berapa kali suatu siklus himpunan antara aktif atau nonaktif. Tes siklus daya mengevaluasi kerusakan semikonduktor setelah beberapa siklus. Toshiba menetapkan jumlah siklus yang menghasilkan perubahan tegangan 5% pada modul solder sebagai "1".