TOKYO–Toshiba Elektronik Perbadanan Peranti & Storan (“Toshiba”) telah membangunkan pakej teknologi untuk modul kuasa silikon karbida (SiC) yang menggandakan kebolehpercayaannya ^[1] dan mengurangkan jejak mereka sebanyak 20%^[2].

SiC menyedari voltan yang lebih tinggi dan kerugian yang lebih rendah daripada silikon, dan secara meluas dilihat sebagai bahan generasi seterusnya untuk peranti kuasa. Walaupun penggunaan sekarang berpusat pada penyongsang untuk kereta api, penggunaan yang lebih luas divoltan aplikasi berada di cakrawala, termasuk dalam sistem kuasa fotovoltaik dan peralatan automotif.

Kebolehpercayaan adalah kebimbangan utama yang terhad penggunaan peranti SiC. Aplikasi dalam modul kuasa voltan tinggi memerlukan bahawa bukan sahaja Semikonduktor cip tetapi juga pakej itu sendiri memberikan kebolehpercayaan tahap tinggi. Toshiba telah mencapainya dengan teknologi sintering perak (Ag) baru untuk ikatan die.

Dengan pakej SiC semasa, adalah sukar untuk menyekat peningkatan pada rintangan dalam cip dari semasa ke semasa, kerana ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dan frekuensi pensuisan mencetuskan kemerosotan dalam pematerian mereka. Pensinteran Ag dengan ketara mengurangkan kemerosotan ini. Rintangan haba dalam lapisan tersinter Ag juga separuh daripada lapisan yang dipateri, yang membolehkan cip dalam modul untuk diposisikan lebih rapat, merealisasikan jejak yang lebih kecil.

Toshiba telah menamakan pakej baharu iXPLV, dan akan menggunakannya untuk pengeluaran besar-besaran modul kuasa SiC kelas 3.3kV mulai akhir bulan ini. Butiran teknologi telah dilaporkan pada 5 Mei di PCIM Europe, sebuah kuasa antarabangsa semikonduktor persidangan yang diadakan secara dalam talian.

Nota

[1] Toshiba mendefinisikan kebolehpercayaan sebagai jangka masa sehingga berlakunya perubahan voltan 5% dalam ujian kitaran kuasa, ujian kebolehpercayaan semikonduktor yang diakui. Untuk modul Ag-sintered, waktunya lebih kurang dua kali lebih lama daripada modul solder Toshiba.
[2] Pakej baru mempunyai jejak 140 × 100mm, 23% lebih kecil daripada paket 140 × 130mm Toshiba sekarang.
[3] Sumbu X dalam grafik adalah frekuensi relatif satu set berpusing antara hidup atau mati. Ujian kitaran kuasa menilai kemerosotan semikonduktor setelah banyak kitaran. Toshiba mendefinisikan bilangan kitaran yang menghasilkan perubahan voltan 5% dalam modul solder sebagai "1".