车用碳化硅功率模块的电热性能优化与评估

由于在开关速度、温度特性和耐压能力等方面的优势,SiC(silicon carbide)功率模块开始逐步应用于电动汽车的电机控制器。电机控制器是电动汽车的核心部件,对功率模块的电热特性要求较高,因此对SiC封装提出了很大的挑战。以主流的HybridPACK Drive模块封装为例,优化设计了模块的驱动回路和DBC(direct bonded copper)布局,并引入了铜线键合技术,协同优化了模块的电热性能和可靠性。此外,采用响应面法优化了椭圆形Pin-Fin散热基板,提升了模块的散热性能。最后,分别制造了优化前、后的SiC功率模块样机作为对比,搭建了双脉冲和功率对拖实验平台,评估了2种方案的电热性能。实验结果显示,当芯片交错距离为芯片宽度的1/2时,所优化的功率模块可以在兼顾电性能的同时,实现更优异的热性能。

一种p-GaN HEMTs栅电荷表征方法

与Si基金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFETs)的绝缘栅结构不同,p-GaN增强型高电子迁移率晶体管(HEMTs)的栅极结构为pn结,其在较大正向电压下处于导通状态,漏电导较大。传统栅电荷测试方法假设栅极注入电流全部存储为栅电荷,因此不适用于p-GaN HEMTs器件,否则会严重高估数值。鉴于此,基于栅电荷积累的基本过程,提出了利用动态电容法来减小漏电流影响来提取p-GaN E-HEMT的栅电荷参数。结果表明,该方法能够得到更理想的栅电荷米勒平台和特性曲线,结果更符合实际,具有重要的应用价值。

一种镀铜预塑封封装载体结构

封装载体是用来在封装组装过程中支撑芯片、提供芯片和外部的电气连接。近年来随着5G、新能源汽车、数字货币等高端电子行业的发展,传统的封装载体引线框架和基板由于工艺局限和材料影响导致封装尺寸偏大、可靠性降低。因此业界开发了镀铜预塑封框架。本文介绍了镀铜预塑封框架技术的工艺流程和结构、材料特性和可靠性,并分析了未来的发展。

一种DSCPDFN双面冷却封装结构

传统封装结构以引脚或者底部外露散热片为途径,将热量从芯片运送到PCB板,保证芯片正常运转,这种方式一般称之为单面散热。随着半导体器件高功率密度越来越大,对器件的工作环境和封装的散热能力提出了严苛的要求。因此,多面散热的结构受到广泛关注。多面散热一般指的是除了固有的PCB散热面,在其他的面也有高效的导热通道,达到热交换目的以降低芯片工作温度。在传统封装产品系列中,四侧无引脚扁平封装(QFN)封装由于其良好的散热特性以及电学特性深受功率器件市场的青睐,但是面对越来越高的功率密度带来的热管理问题,其局限性也越来越突出。因此,本文提出了一种双面散热QFN封装结构,并采用有限元仿真分析方法,对比了该结构与传统QFN封装在电和热方面差异,得出结论:该结构提升了QFN结构的电和热管理能力。

智能功率模块中绝缘铝基板可靠性提升设计研究

近年来,家用电器的变频功能逐渐成为其市场竞争中的主要技术卖点之一。智能功率模块作为白色家电的核心器件,降低热阻和提升耐压作为两项最重要的封装评估项目愈发受到设计者的重视。以铝基板为载板的功率模块作为介绍对象,从其各介层的结构和工艺处理方式等方面入手,解决铝基板在实际生产中遇到的绝缘层开裂引发的可靠性问题。