英飞凌和schweizer electronic ag正在合作,将英飞凌的1200v coolsic芯片嵌入印刷电路板(pcb),以提高基于碳化硅的芯片效率。
传统解决方案在最高性能要求和最低安装空间方面会受到限制。为了解决这个问题,小型化是嵌入式解决方案的首要考虑因素。通过将某些组件安装在pcb内部而不是外表面,可以节省空间。为了改善散热,schweizer electronic和infineon technologies开发了p² pack技术,使用组装在引线框架中的功率半导体作为散热器,并显著降低热阻。顶部触点使用铜填充微孔与厚铜层连接,代替传统电源模块中通常使用的键合线。
技术优点
◎ 导通电阻:由于芯片嵌入消除了键合线相关的封装电阻部分,导通电阻可以得到改善,确切的值取决于相应的半导体技术世代、电压等级和半导体封装。
◎ 热阻:采用 p² pack 技术的引线框架实现了出色的热扩散,系统热阻显著降低。此外,引线框架的热容量也有助于改善器件的热阻抗和坚固性。
◎ 开关性能:低寄生电感使得开关速度更快,损耗更低,尤其是对于 gan 和 sic 半导体等快速开关器件。
◎ 小型化:芯片嵌入可以节省 pcb 级的宝贵空间,有利于当前和未来应用的系统缩小尺寸并提供额外的功能。
◎ 更高的可靠性:更换键合线或 dcb 陶瓷可显著提高可靠性。在温差 dt 为 120 k 的功率循环测试中,设计能够承受超过 700,000 次有效循环。
◎ 系统成本降低:通过节省插头连接器和电缆、优化冷却、减少功率元件所需的芯片表面积、更小的无源元件、更少的 emc 问题、内置的绝缘和整体空间节省,系统成本节省是相当可观的。
综上所述,嵌入式技术有望提高电力电子应用的性能,尤其是在宽带隙半导体发挥作用的情况下。内置绝缘层可以直接将 smart p² pack 组装在散热器上,提高安装的方便性。
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