TÓQUIO – Toshiba Eletrônico Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) desenvolveu um pacote tecnologia para módulos de potência de carboneto de silício (SiC) que duplica sua confiabilidade ^[1] e reduz sua pegada em 20%^[2].

O SiC realiza tensões mais altas e perdas mais baixas do que o silício e é amplamente visto como o material da próxima geração para dispositivos de energia. Embora o uso agora se concentre em inversores para trens, implantação mais ampla em altaVoltagem aplicações estão no horizonte, incluindo em sistemas de energia fotovoltaica e equipamentos automotivos.

A confiabilidade é a principal preocupação que limita o uso de dispositivos SiC. A aplicação em módulos de energia de alta tensão requer que não apenas o Semicondutores chip, mas também o próprio pacote oferece confiabilidade de alto nível. A Toshiba conseguiu isso com uma nova tecnologia de sinterização de prata (Ag) para colagem de matrizes.

Com os atuais pacotes de SiC, é difícil suprimir o aumento da resistência nos chips ao longo do tempo, pois densidades de potência e frequências de comutação mais altas provocam deterioração em sua soldagem. A sinterização Ag reduz significativamente esta deterioração. A resistência térmica na camada Ag-sinterizada também é metade daquela de uma camada soldada, o que permite cavacos no módulo para serem posicionados mais próximos, obtendo uma pegada menor.

A Toshiba apelidou o novo pacote de iXPLV e irá aplicá-lo à produção em massa de módulos de potência SiC classe 3.3kV a partir do final deste mês. Detalhes da tecnologia foram divulgados em 5 de maio na PCIM Europe, uma potência internacional Semicondutor conferência realizada on-line.

Note

[1] A Toshiba define confiabilidade como o período de tempo até a ocorrência de uma alteração de 5% na tensão em um teste de ciclo de energia, um teste reconhecido de confiabilidade de semicondutores. Para um módulo sinterizado com Ag, o tempo é aproximadamente duas vezes maior do que para o módulo soldado da Toshiba.
[2] O novo pacote ocupa 140 × 100 mm, 23% menor do que o pacote atual de 140 × 130 mm da Toshiba.
[3] O eixo X no gráfico é o número relativo de vezes que um conjunto circula entre ser ativado ou desativado. O teste de ciclo de energia avalia a deterioração do semicondutor após vários ciclos. A Toshiba define o número de ciclos que resultam em uma mudança de tensão de 5% no módulo de solda como “1”.