โตเกียว–โตชิบา อิเล็กทรอนิกส์ Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) ได้พัฒนาแพ็คเกจ เทคโนโลยี สำหรับโมดูลพลังงานซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่เพิ่มความน่าเชื่อถือเป็นสองเท่า ^[1] และลดรอยเท้าลง 20%^[2].

SiC ตระหนักถึงแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและการสูญเสียต่ำกว่าซิลิกอนและถูกมองอย่างกว้างขวางว่าเป็นวัสดุรุ่นใหม่สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า ในขณะที่การใช้งานตอนนี้มุ่งเน้นไปที่อินเวอร์เตอร์สำหรับรถไฟการใช้งานที่กว้างขึ้นในระดับสูงแรงดันไฟฟ้า แอพพลิเคชั่นอยู่บนขอบฟ้ารวมถึงในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และอุปกรณ์ยานยนต์

ความน่าเชื่อถือเป็นข้อกังวลหลักที่มีการใช้อุปกรณ์ SiC อย่าง จำกัด การใช้งานในโมดูลไฟฟ้าแรงสูงไม่เพียง แต่ต้องใช้ สารกึ่งตัวนำ ชิป แต่ยังรวมถึงแพ็คเกจเองที่ให้ความน่าเชื่อถือระดับสูง Toshiba ประสบความสำเร็จด้วยเทคโนโลยีการเผาซิลเวอร์ (Ag) แบบใหม่สำหรับการเชื่อมแม่พิมพ์

ด้วยแพ็คเกจ SiC ในปัจจุบัน เป็นเรื่องยากที่จะระงับความต้านทานออนที่เพิ่มขึ้นในชิปเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นและความถี่สวิตชิ่งที่สูงขึ้นจะทำให้การบัดกรีเสื่อมสภาพ การเผาผนึก Ag ช่วยลดการเสื่อมสภาพนี้ได้อย่างมาก ความต้านทานความร้อนในชั้น Ag-sintered มีค่าเพียงครึ่งหนึ่งของชั้นบัดกรี ซึ่งช่วยให้เศษสามารถเข้าไปได้ โมดูล เพื่อวางตำแหน่งให้ชิดกันมากขึ้น โดยคำนึงถึงพื้นที่ที่เล็กลง

Toshiba ได้ตั้งชื่อแพ็คเกจใหม่ iXPLV และจะนำไปใช้กับการผลิตจำนวนมากของโมดูลพลังงาน SiC คลาส 3.3kV ตั้งแต่ปลายเดือนนี้ รายละเอียดของเทคโนโลยีได้รับการรายงานเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคมที่ PCIM Europe ซึ่งเป็นมหาอำนาจระดับนานาชาติ สารกึ่งตัวนำ การประชุมที่จัดขึ้นทางออนไลน์

หมายเหตุ

[1] โตชิบากำหนดความน่าเชื่อถือเป็นระยะเวลาจนกระทั่งเกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้า 5% ในการทดสอบการหมุนเวียนกำลังซึ่งเป็นการทดสอบความน่าเชื่อถือของเซมิคอนดักเตอร์ที่ได้รับการยอมรับ สำหรับโมดูล Ag-sintered เวลาจะนานกว่าโมดูลบัดกรีของ Toshiba ประมาณสองเท่า
[2] แพคเกจใหม่นี้มีขนาด 140 × 100 มม. ซึ่งเล็กกว่าแพ็คเกจ 23 × 140 มม. ในปัจจุบันของโตชิบา 130%
[3] แกน X ในกราฟคือจำนวนครั้งสัมพัทธ์ที่กำหนดรอบระหว่างการเปิดหรือปิด การทดสอบวงจรกำลังจะประเมินการเสื่อมสภาพของเซมิคอนดักเตอร์หลังจากผ่านไปหลายรอบ Toshiba กำหนดจำนวนรอบที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยน 5% ในโมดูลบัดกรีเป็น“ 1”