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>>现阶段碳化硅功率模块在很大程度上沿用了传统硅基IGBT的HPD封装结构,但其较高的损耗和结温一直困扰着工程师们。为了充分发挥碳化硅的优势,开始开发专用功率模块封装技术,DCM就是其中重要的一种。> > >
>>当前包括赛米控丹佛斯、悉智科技、斯达半导体、汇川等企业都推出了DCM的碳化硅功率模块产品。其中悉智科技作为新进碳化硅功率模块企业,近年来取得了快速发展,目前已经大规模量产并交付了碳化硅DCM功率模块产品。>就在前段时间,总交付量已经突破了1万颗。> > >
>>为了说明各模块企业DCM产品之间的差异,NE时代本次拆解了赛米控丹佛斯和悉智科技两款碳化硅DCM功率模块产品,参数同为1200V,650A,碳化硅芯片数量同样为8并。> > >
>左:悉智科技右:赛米控丹佛斯>
>01.>
>>外观差异> > >
>>两者外观高度一致,不管是外形尺寸还是端子的尺寸,几乎相同,唯一的区别在于背面冷却水道的设计。悉智科技采用的椭圆Pin-Fin,赛米控丹佛斯采用的其特有的SP3D>(Shower power 3D)>。> > >
>>左>:>悉智科技>右:>赛米控丹佛斯> >
>02.>
>>内部差异> > >
>>本次NE时代针对DCM碳化硅模块内部进行了部分拆解,可以看出两者在芯片的分布以及芯片的连接方面都有着较大的差异。悉智科技采用的是铜夹的连接方式,而赛米控丹佛斯采用的是DTS>(Die Top System)>的连接方式。> > >
>>左>:>悉智科技>右:>赛米控丹佛斯> >
>03.>
>>悉智科技技术亮点> > >
>>通过交流沟通,悉智科技在功率模块散热和电气化测试方面有着独特的见解。> > >
>>散热能力方面,得益于悉智科技功率模块产品中芯片的均匀分布和冷却方式,悉智科技在芯片发热量和发热一致性方面表现较好。> > >
>>具体数据,在550A的直流电流输入下,悉智科技DCM功率模块中芯片的最大发热量是146度,然后最小发热量是129度,差值最大为17度。> > >
>>电气化性能方面,为了提升产品的可靠性。悉智科技在静态测试、动态测试以及短路测试等常规的电气化性能测试方面,额外增加了用于测试芯片内部串扰的测试环节。> > >
>>这是因为对比于IGBT,碳化硅的开关速度更快,并且负压更接近于0V,也就意味着更容易受到寄生导通的影响,造成高低边短时直通。而常规测试更多是基于功率模块本身,而忽略内部芯片互联的影响。而模块内部的串扰正是造成寄生导通的主要原因之一。> > >
>>图片来源:悉智科技> >
>>在具体的测试过程中,悉智科技在高、低边各增加了芯片的开尔文测试点,可以更加精准的采集非工作管栅极的电压信号,一旦发现有明显的串扰现象,将会指导开发团队进行优化设计。> > >
>图片来源:悉智科技>
>>随着电动汽车和新能源产业的快速发展,碳化硅功率模块的需求也将持续增长。各企业也在不断追求产品通用化的同时,努力进行技术差异化,以实现产品性能的提升。> >
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