TOKYO–Toshiba điện tử Tập đoàn Thiết bị & Lưu trữ (“Toshiba”) đã phát triển gói công nghệ dành cho các mô-đun nguồn cacbua silic (SiC) giúp tăng gấp đôi độ tin cậy của chúng ^[1] và giảm 20% dấu chân của họ^[2].

SiC nhận ra điện áp cao hơn và tổn thất thấp hơn silicon, và được nhiều người coi là vật liệu thế hệ tiếp theo cho các thiết bị điện. Trong khi việc sử dụng hiện tập trung vào biến tần cho tàu hỏa, việc triển khai rộng rãi hơn ở cấp caoVôn các ứng dụng đang được triển khai, bao gồm cả trong hệ thống điện quang điện và thiết bị ô tô.

Độ tin cậy là mối quan tâm chính đã hạn chế việc sử dụng các thiết bị SiC. Ứng dụng trong các mô-đun nguồn điện áp cao yêu cầu không chỉ Semiconductor chip mà còn bản thân gói cung cấp độ tin cậy cao. Toshiba đã đạt được điều này với công nghệ thiêu kết bạc (Ag) mới cho liên kết khuôn.

Với các gói SiC hiện tại, rất khó để ngăn chặn sự gia tăng điện trở trong chip theo thời gian, vì mật độ năng lượng cao hơn và tần số chuyển mạch khiến mối hàn của chúng bị suy giảm. Quá trình thiêu kết Ag làm giảm đáng kể sự suy giảm này. Điện trở nhiệt trong lớp thiêu kết Ag cũng bằng một nửa so với lớp hàn, cho phép chip ở mô-đun được đặt gần nhau hơn, nhận ra diện tích nhỏ hơn.

Toshiba đã đặt tên cho gói mới là iXPLV và sẽ áp dụng nó để sản xuất hàng loạt mô-đun nguồn SiC loại 3.3kV từ cuối tháng này. Thông tin chi tiết về công nghệ đã được báo cáo vào ngày 5 tháng XNUMX tại PCIM Europe, một tổ chức quốc tế bán dẫn hội thảo được tổ chức trực tuyến.

Chú thích

[1] Toshiba định nghĩa độ tin cậy là khoảng thời gian cho đến khi xảy ra sự thay đổi điện áp 5% trong bài kiểm tra chu kỳ nguồn, một bài kiểm tra được công nhận về độ tin cậy của chất bán dẫn. Đối với mô-đun nung kết bằng Ag, thời gian dài hơn khoảng hai lần so với mô-đun hàn của Toshiba.
[2] Gói mới có kích thước 140 × 100mm, nhỏ hơn 23% so với gói 140 × 130mm hiện tại của Toshiba.
[3] Trục X trong biểu đồ là số lần tương đối mà một tập hợp chu kỳ giữa việc bật hoặc tắt. Thử nghiệm chu kỳ nguồn đánh giá sự suy giảm của chất bán dẫn sau nhiều chu kỳ. Toshiba định nghĩa số chu kỳ dẫn đến sự thay đổi điện áp 5% trong mô-đun hàn là “1”.