TOKYO-Toshiba Elettronico Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) ha sviluppato il pacchetto la tecnologia per moduli di potenza in carburo di silicio (SiC) che ne raddoppia l'affidabilità ^, e riduce la loro impronta del 20%^,.

Il SiC realizza tensioni più elevate e perdite inferiori rispetto al silicio ed è ampiamente considerato il materiale di nuova generazione per i dispositivi di alimentazione. Sebbene l'uso ora sia incentrato sugli inverter per i treni, una più ampia diffusione involtaggio le applicazioni sono all'orizzonte, anche nei sistemi di alimentazione fotovoltaica e nelle apparecchiature automobilistiche.

L'affidabilità è la preoccupazione principale che ha un uso limitato dei dispositivi SiC. L'applicazione in moduli di alimentazione ad alta tensione richiede che non solo il Semiconduttore chip ma anche il pacchetto stesso offre un'affidabilità di alto livello. Toshiba ha ottenuto questo risultato con una nuova tecnologia di sinterizzazione dell'argento (Ag) per l'incollaggio degli stampi.

Con gli attuali package SiC, è difficile sopprimere l'aumento della resistenza in conduzione dei chip nel tempo, poiché densità di potenza e frequenze di commutazione più elevate innescano il deterioramento della loro saldatura. La sinterizzazione dell'ag riduce significativamente questo deterioramento. Anche la resistenza termica dello strato sinterizzato in Ag è la metà di quella di uno strato saldato, il che consente la formazione di trucioli modulo da posizionare più vicini tra loro, realizzando un ingombro ridotto.

Toshiba ha soprannominato il nuovo pacchetto iXPLV e lo applicherà alla produzione in serie di moduli di potenza SiC di classe 3.3 kV a partire dalla fine di questo mese. I dettagli della tecnologia sono stati riferiti il ​​5 maggio al PCIM Europe, una potenza internazionale semiconduttore conferenza tenuta on-line.

Note:

[1] Toshiba definisce l'affidabilità come il periodo di tempo fino al verificarsi di una variazione di tensione del 5% in un test di ciclo di alimentazione, un test riconosciuto di affidabilità dei semiconduttori. Per un modulo sinterizzato Ag, il tempo è circa due volte superiore a quello del modulo saldato Toshiba.
[2] Il nuovo pacchetto ha un ingombro di 140 × 100 mm, il 23% più piccolo di quello dell'attuale pacchetto Toshiba da 140 × 130 mm.
[3] L'asse X nel grafico è il numero relativo di volte in cui un set passa dall'attivazione alla disattivazione. Il test del ciclo di alimentazione valuta il deterioramento del semiconduttore dopo numerosi cicli. Toshiba definisce il numero di cicli che si traduce in una variazione di tensione del 5% nel modulo di saldatura come "1".