在電力電子行業(yè)向高效化、高功率密度轉(zhuǎn)型的背景下,碳化硅(SiC)作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體的核心代表,正憑借其優(yōu)異的物理特性重塑功率器件市場(chǎng)格局。電子聚焦新能源、交通電動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大方向,代理并力推基本半導(dǎo)體 SiC 碳化硅 MOSFET 系列器件,致力于推動(dòng)國(guó)產(chǎn) SiC 模塊全面取代進(jìn)口 IGBT 模塊,助力電力電子行業(yè)自主可控與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。當(dāng)前,SiC MOSFET 器件展現(xiàn)出三大必然替代趨勢(shì):SiC MOSFET 模塊全面取代 IGBT 模塊和 IPM 模塊、SiC MOSFET 單管全面取代 IGBT 單管和大于 650V 的高壓硅 MOSFET、650V SiC MOSFET 單管全面取代 SJ 超結(jié) MOSFET 和高壓 GaN 器件。而熱設(shè)計(jì)作為決定 SiC MOSFET 系統(tǒng)可靠性、壽命和性能上限的核心約束,其基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐的研究尤為關(guān)鍵。本文將從熱挑戰(zhàn)根源、損耗產(chǎn)熱機(jī)理、熱阻網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、瞬態(tài)熱阻抗建模、溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面,系統(tǒng)闡述 SiC MOSFET 功率器件的熱設(shè)計(jì)體系,并給出完整的工程設(shè)計(jì)指南。
一、緒論:寬禁帶半導(dǎo)體時(shí)代的熱挑戰(zhàn)
與傳統(tǒng)硅(Si)基器件相比,SiC 擁有 3 倍的禁帶寬度(3.26 eV vs 1.12 eV)、10 倍的擊穿場(chǎng)強(qiáng)和 3 倍的熱導(dǎo)率,這些特性讓 SiC MOSFET 實(shí)現(xiàn)了更高的阻斷電壓、更快的開關(guān)速度和更低的導(dǎo)通電阻(RDS (on)),大幅提升了功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率和功率密度。但性能的飛躍也帶來了前所未有的熱管理難題,芯片尺寸因低比導(dǎo)通電阻不斷縮小,直接導(dǎo)致單位面積的熱通量(Heat Flux, W/cm2)急劇增加。盡管 SiC 材料本身理論上可在 300℃甚至更高的結(jié)溫下工作,但其商用化應(yīng)用卻受限于封裝材料(焊料、鍵合線、塑封料等)的耐溫極限,目前商用 SiC 器件的最高結(jié)溫(Tj,max)普遍被限制在 150℃至 175℃之間。以基本半導(dǎo)體的 BMF240R12E2G3 模塊為例,即便采用先進(jìn)的 Si3N4 陶瓷基板,其最大工作結(jié)溫仍設(shè)定為 175℃,且在 150℃至 175℃區(qū)間的運(yùn)行占空比被嚴(yán)格限制在 20% 以內(nèi)。這一現(xiàn)狀表明,熱設(shè)計(jì)已不再是電力電子系統(tǒng)開發(fā)的輔助環(huán)節(jié),而是貫穿器件選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程應(yīng)用全流程的核心工作。

功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指南
二、SiC MOSFET 損耗產(chǎn)熱機(jī)理與計(jì)算模型
熱設(shè)計(jì)的核心起點(diǎn)是精準(zhǔn)計(jì)算器件損耗,即系統(tǒng)的熱源,SiC MOSFET 的損耗主要由導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗構(gòu)成,二者與溫度、電流及頻率呈非線性關(guān)系,是構(gòu)建高精度熱模型的關(guān)鍵。

損耗產(chǎn)熱機(jī)理與計(jì)算模型
2.1 導(dǎo)通損耗與其正溫度系數(shù)特性
導(dǎo)通損耗發(fā)生在 MOSFET 導(dǎo)通狀態(tài)下,由流過器件的漏極電流有效值(ID,rms)和漏源導(dǎo)通電阻(RDS (on))決定,計(jì)算公式為:Pcond=ID,rms2?RDS (on)(Tj,VGS)。SiC MOSFET 的核心特性之一是 RDS (on) 隨溫度升高而增加,呈現(xiàn)明顯的正溫度系數(shù)(PTC),這一特性在模塊級(jí)產(chǎn)品中表現(xiàn)更為顯著。在基本半導(dǎo)體 B3M010C075Z 單管的規(guī)格書中,VGS=18 V、ID=80 A 的條件下,結(jié)溫 25℃時(shí)的典型 RDS (on) 為 10 mΩ,而當(dāng)結(jié)溫升至 175℃時(shí),RDS (on) 增加至 12.5 mΩ;BMF120R12RB3 模塊的芯片級(jí) RDS (on) 則從 25℃時(shí)的 10.6 mΩ 上升至 175℃時(shí)的 18.6 mΩ,增幅近 75%。這意味著在熱設(shè)計(jì)計(jì)算中,若僅使用室溫下的 RDS (on) 數(shù)據(jù),會(huì)嚴(yán)重低估高溫下的功耗,最終導(dǎo)致系統(tǒng)熱失控。工程設(shè)計(jì)中,建議始終采用 Tj,max(150℃或 175℃)下的電阻值進(jìn)行保守估算,或通過迭代算法動(dòng)態(tài)更新電阻值。
2.2 開關(guān)損耗與頻率的耦合關(guān)系
開關(guān)損耗產(chǎn)生于器件開啟和關(guān)斷的瞬態(tài)過程,此時(shí)電壓和電流存在重疊區(qū)域,總開關(guān)損耗功率計(jì)算公式為:Psw=(Eon+Eoff)?fsw,其中 Eon 和 Eoff 為單次開啟、關(guān)斷的能量損耗,fsw 為開關(guān)頻率。SiC MOSFET 在開關(guān)特性上具備顯著優(yōu)勢(shì),其依靠多數(shù)載流子導(dǎo)電,無 Si IGBT 中的拖尾電流,關(guān)斷損耗極低;同時(shí),SiC 器件體二極管的反向恢復(fù)電荷(Qrr)遠(yuǎn)小于 Si 二極管,大幅降低了開啟過程中的損耗。以基本半導(dǎo)體 BMF360R12KA3 模塊為例,600 V/360 A 工況下,其 Eon 僅為 7.6 mJ(25℃),支撐器件在數(shù)十 kHz 的高頻下穩(wěn)定運(yùn)行。但 SiC 應(yīng)用往往追求高頻以減小磁性元件體積,當(dāng)頻率提升至 100 kHz 以上時(shí),單位時(shí)間內(nèi)開關(guān)次數(shù)劇增,開關(guān)損耗在總損耗中的占比可能超過 50%。此外,極高的 dv/dt 和 di/dt 還會(huì)在芯片內(nèi)部產(chǎn)生局部瞬態(tài)熱點(diǎn),對(duì)器件的瞬態(tài)熱阻抗(Zth)提出了極高要求。
三、熱阻網(wǎng)絡(luò)理論與封裝架構(gòu)分析
熱量從 SiC 芯片產(chǎn)生到最終散發(fā)至環(huán)境的過程,可類比為電流通過串聯(lián)電阻的過程,這一路徑上的阻力即為熱阻(Thermal Resistance, Rth)。功率模塊的總熱阻主要分解為結(jié)到殼(Rth (j?c))、殼到散熱器(Rth (c?s))和散熱器到環(huán)境(Rth (s?a))三部分,其中結(jié)到殼、殼到散熱器是熱設(shè)計(jì)優(yōu)化的核心環(huán)節(jié),其性能取決于封裝技術(shù)、界面材料及安裝工藝。

熱阻網(wǎng)絡(luò)理論與封裝架構(gòu)分析
結(jié)到殼熱阻:封裝技術(shù)的決勝點(diǎn)
Rth (j?c) 是衡量器件內(nèi)部封裝散熱能力的關(guān)鍵指標(biāo),由芯片、固晶層、絕緣基板和基板的熱導(dǎo)率及厚度決定,目前行業(yè)主要通過銀燒結(jié)工藝和高性能絕緣基板選型實(shí)現(xiàn)該熱阻的大幅降低。傳統(tǒng)功率模塊采用錫鉛或無鉛焊料進(jìn)行芯片焊接,焊料熱導(dǎo)率僅 30–60 W/m?K,在大功率 SiC 應(yīng)用中極易成為熱瓶頸。基本半導(dǎo)體在 BMF240R12E2G3、B3M010C075Z 等高性能模塊中引入銀燒結(jié)技術(shù),燒結(jié)銀層的熱導(dǎo)率可達(dá) 150–250 W/m?K,是傳統(tǒng)焊料的 3-5 倍;且燒結(jié)后銀的熔點(diǎn)高達(dá) 962℃,遠(yuǎn)高于器件工作溫度,徹底消除了焊料在高溫下的蠕變和疲勞問題,讓 B3M010C075Z 單管實(shí)現(xiàn)了 0.20 K/W 的極低熱阻。可靠性測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,采用銀燒結(jié)的模塊在?60℃至 + 150℃的熱沖擊測(cè)試中,1000 次循環(huán)后連接層退化僅 2%,而傳統(tǒng)焊料模塊的總熱阻會(huì)出現(xiàn)顯著增加。絕緣基板的選擇同樣至關(guān)重要,其需同時(shí)兼顧電氣絕緣與導(dǎo)熱性能。目前主流的兩種基板中,DBC-Al2O3(氧化鋁陶瓷)成本較低,但熱導(dǎo)率僅約 24 W/m?K,且機(jī)械強(qiáng)度較弱;AMB-Si3N4(氮化硅陶瓷)熱導(dǎo)率可達(dá) 90 W/m?K,斷裂韌性極高,是高功率 SiC 模塊的優(yōu)選。基本半導(dǎo)體 Pcore2 E2B 系列模塊如 BMF240R12E2G3 便采用了 Si3N4 AMB 基板,不僅將 Rth (j?c) 降至 0.09 K/W,還大幅提升了模塊在劇烈溫度循環(huán)下的可靠性,特別適用于電動(dòng)汽車牽引逆變器等嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境。
殼到散熱器熱阻:界面材料與安裝工藝的雙重挑戰(zhàn)
Rth (c?s) 主要取決于模塊底板與散熱器的接觸情況,由于微觀表面存在粗糙度,二者直接接觸的實(shí)際面積極小,空氣隙(熱導(dǎo)率僅 0.026 W/m?K)會(huì)形成巨大熱阻,因此熱界面材料的選型和安裝工藝的把控成為降低該熱阻的核心。熱界面材料(TIM)的核心作用是填充空氣隙,目前主流類型為導(dǎo)熱硅脂和相變材料(PCM)。導(dǎo)熱硅脂成本低、使用廣泛,但長(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn) “泵出效應(yīng)”,導(dǎo)致熱阻上升;相變材料室溫下為固態(tài),操作便捷,工作溫度下液化填充孔隙,Semikron Danfoss 等廠商已推出預(yù)涂 PCM 的模塊,能實(shí)現(xiàn)更薄且均勻的粘結(jié)層厚度。工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于高功率密度 SiC 模塊,推薦選用導(dǎo)熱率 > 3 W/m?K 的高性能 TIM,并嚴(yán)格控制涂覆厚度在 50–100 μm 之間。模塊的平面度和安裝扭矩也直接影響接觸熱阻,平面度通常要求在 100 mm 長(zhǎng)度內(nèi)偏差在?50 μm(凹陷)到 + 50 μm(凸起)之間,過大的凹陷會(huì)導(dǎo)致中心區(qū)域接觸不良,急劇升高芯片結(jié)溫;安裝扭矩則必須嚴(yán)格遵循器件規(guī)格書要求,如 B3M010C075Z 的 TO-247 封裝推薦扭矩為 0.7 N?m,扭矩過大會(huì)導(dǎo)致陶瓷基板破裂,過小則會(huì)造成接觸熱阻過大。
四、瞬態(tài)熱阻抗與熱模型應(yīng)用
在電力電子系統(tǒng)的實(shí)際工況中,負(fù)載往往處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài),如電機(jī)啟動(dòng)、短路故障等,此時(shí)穩(wěn)態(tài)熱阻無法準(zhǔn)確描述器件短時(shí)間內(nèi)的溫度響應(yīng),瞬態(tài)熱阻抗(Zth)成為熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo),而 Foster 與 Cauer 熱模型則是實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)熱特性仿真的核心工具。

瞬態(tài)熱阻抗
熱容與熱響應(yīng)時(shí)間
材料的熱容量(Cth)決定了其吸收熱量的能力,不同時(shí)長(zhǎng)的熱脈沖下,器件的熱響應(yīng)特性存在顯著差異:短脈沖(<1 ms)時(shí),熱量主要由芯片本身的硅 / 碳化硅材料吸收,溫升取決于芯片體積和比熱容;中脈沖(10–100 ms)時(shí),熱量傳導(dǎo)至焊料層和基板,基板的熱容起到緩沖作用;長(zhǎng)脈沖(>1 s)時(shí),熱量傳遞至散熱器,系統(tǒng)逐漸趨于穩(wěn)態(tài),瞬態(tài)熱阻抗 Zth 趨近于穩(wěn)態(tài)熱阻 Rth。
Foster 與 Cauer 熱模型
為在 PLECS、SPICE 等電路仿真軟件中實(shí)現(xiàn)熱仿真,行業(yè)通常采用 RC 網(wǎng)絡(luò)模型等效熱傳導(dǎo)過程,其中 Foster 模型和 Cauer 模型是應(yīng)用最廣泛的兩種類型,二者各有優(yōu)劣,適用于不同的工程場(chǎng)景。Foster 模型為數(shù)學(xué)擬合模型,由多個(gè) RC 并聯(lián)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成,其各環(huán)節(jié)參數(shù)(Ri,τi)通過對(duì)實(shí)測(cè)冷卻曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)擬合直接得到,參數(shù)提取簡(jiǎn)單,器件規(guī)格書中通常會(huì)直接提供。但該模型的節(jié)點(diǎn)無實(shí)際物理意義,即節(jié)點(diǎn)溫度無法代表器件某一層的實(shí)際溫度,且不能將模塊的 Foster 模型與散熱器的 Foster 模型直接串聯(lián),否則會(huì)違背物理邊界條件,主要適用于簡(jiǎn)單的結(jié)溫估算。Cauer 模型為物理結(jié)構(gòu)模型,也被稱為梯形網(wǎng)絡(luò),由接地的電容和串聯(lián)的電阻組成,其每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)器件的實(shí)際物理層(如芯片、焊層、基板)的溫度,能直觀反映各層溫度變化,且支持將模塊模型與散熱器模型級(jí)聯(lián),是系統(tǒng)級(jí)熱設(shè)計(jì)的理想工具。該模型的參數(shù)通常需要通過有限元仿真(FEM)或從 Foster 模型進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)變換得到。工程設(shè)計(jì)中建議,簡(jiǎn)單結(jié)溫估算可直接使用 Foster 模型;而在設(shè)計(jì)液冷散熱器或進(jìn)行詳細(xì)的過載保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),必須將 Foster 參數(shù)轉(zhuǎn)換為 Cauer 模型,以正確耦合外部散熱條件。基本半導(dǎo)體 BMF240R12E2G3 模塊在 150℃至 175℃高溫區(qū)間占空比不超過 20% 的限制,本質(zhì)上就是由瞬態(tài)熱阻抗決定,通過限制占空比,讓器件在短時(shí)間過載后,能通過冷卻周期將平均溫度拉回安全線,防止封裝材料熱疲勞。
五、溫度監(jiān)測(cè):NTC 熱敏電阻的應(yīng)用與虛擬結(jié)溫估算
為實(shí)現(xiàn) SiC MOSFET 系統(tǒng)的閉環(huán)熱保護(hù),現(xiàn)代 SiC 功率模塊如基本半導(dǎo)體 Pcore系列均集成了負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻,但其直接監(jiān)測(cè)溫度并非芯片真實(shí)結(jié)溫,需通過虛擬結(jié)溫估算策略實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的溫度監(jiān)測(cè)與保護(hù)。

NTC熱敏電阻應(yīng)用
NTC 熱敏電阻的基本特性
NTC 的電阻值隨溫度升高呈指數(shù)下降,其特性通常采用 Steinhart-Hart 方程或簡(jiǎn)化的 β 值公式描述:R (T)=R25?exp (B (1/T?1/25)),其中 R25 為 25℃時(shí)的標(biāo)稱電阻,SiC 模塊中常用值為 5 kΩ;B 值為描述電阻隨溫度變化斜率的常數(shù),典型值為 3375 K 或 3435 K,這兩個(gè)參數(shù)是 NTC 溫度監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。
虛擬結(jié)溫(Tvj)估算策略
實(shí)際應(yīng)用中,直接讀取的 NTC 溫度(TNTC)無法等同于芯片結(jié)溫(Tj),主要原因在于兩點(diǎn):一是物理隔離,為實(shí)現(xiàn)電氣絕緣,NTC 通常安裝在 DBC 基板上,與發(fā)熱的 SiC 芯片相距數(shù)毫米;二是熱延遲,受基板熱容影響,NTC 的響應(yīng)時(shí)間通常在秒級(jí),而芯片結(jié)溫的變化在毫秒級(jí),在短路或瞬間過載時(shí),NTC 往往來不及反應(yīng),無法實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)。針對(duì)這一問題,工程中需構(gòu)建觀測(cè)器模型實(shí)現(xiàn)虛擬結(jié)溫估算,以實(shí)測(cè)的 TNTC 作為 Case 溫度的近似基準(zhǔn),通過實(shí)時(shí)采集的電流 I (t) 和電壓 V (t) 計(jì)算器件瞬時(shí)功率,結(jié)合芯片到 NTC 的瞬態(tài)熱阻抗 Zth (j?NTC),動(dòng)態(tài)估算芯片真實(shí)結(jié)溫,公式為:Tj (t)=TNTC (t)+Ploss (t)?Zth (j?NTC)(t)。這種虛擬結(jié)溫估算方法,是高性能 SiC 驅(qū)動(dòng)器的核心功能之一,也是實(shí)現(xiàn)器件精準(zhǔn)熱保護(hù)的關(guān)鍵。
六、高級(jí)封裝技術(shù)對(duì)熱設(shè)計(jì)的賦能
SiC MOSFET 的熱設(shè)計(jì)優(yōu)化不僅依賴于熱阻網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控和溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)的升級(jí),高級(jí)封裝技術(shù)的發(fā)展也為熱設(shè)計(jì)提供了新的解決方案,基本半導(dǎo)體的產(chǎn)品線布局充分展現(xiàn)了 SiC 器件封裝技術(shù)的最新進(jìn)展,核心體現(xiàn)在無線互連與低電感設(shè)計(jì)、3D 封裝與雙面散熱兩大方向。

高級(jí)封裝技術(shù)對(duì)熱設(shè)計(jì)的貢獻(xiàn)傳統(tǒng)的引線鍵合技術(shù)在高電流密度下易產(chǎn)生熱點(diǎn),且因熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配容易出現(xiàn)鍵合線脫落問題。基本半導(dǎo)體 Pcore系列等先進(jìn)模塊采用 Press-FIT(壓接)技術(shù)和銅排互連,不僅降低了器件的雜散電感,提升了開關(guān)特性,還增加了導(dǎo)熱截面積,實(shí)現(xiàn)了芯片頂部的輔助散熱,進(jìn)一步優(yōu)化了器件的整體散熱性能。盡管目前基本半導(dǎo)體的規(guī)格書主要展示單面散熱模塊,但雙面散熱已成為行業(yè)重要發(fā)展趨勢(shì),如 TPAK 封裝技術(shù)。該技術(shù)通過消除模塊底板,將 DBC 基板直接焊接在液冷散熱器上,部分方案還采用針翅(Pin-fin)直接液冷結(jié)構(gòu),能將結(jié)到環(huán)境的熱阻(Rth (j?a))降低 40% 以上,為 SiC MOSFET 向更高功率密度發(fā)展提供了封裝支撐。
SiC MOSFET 熱設(shè)計(jì)工程指南
基于上述熱設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論、材料工藝和技術(shù)模型,結(jié)合工程應(yīng)用的實(shí)際需求,可形成一套完整的 SiC MOSFET 熱設(shè)計(jì)流程,分為邊界條件定義、損耗精確計(jì)算、散熱系統(tǒng)選型、瞬態(tài)過載校核四個(gè)核心步驟,為工程設(shè)計(jì)提供實(shí)操指導(dǎo)。

熱設(shè)計(jì)工程指南第一步,邊界條件定義。首先確定系統(tǒng)的環(huán)境溫度 Ta,工業(yè)級(jí)應(yīng)用通常為 40–60℃,車規(guī)級(jí)應(yīng)用的冷卻液溫度可達(dá) 85–105℃;其次確定器件的最大允許結(jié)溫 Tj,limit,為保證系統(tǒng)可靠性,建議留有 25℃的裕量,即設(shè)計(jì)目標(biāo) Tj≤150℃。第二步,損耗精確計(jì)算。嚴(yán)格利用器件規(guī)格書中 175℃下的參數(shù)計(jì)算導(dǎo)通損耗 Pcond 和開關(guān)損耗 Psw,對(duì)于 BMF360R12KA3 等大電流模塊,必須考慮柵極驅(qū)動(dòng)電阻 Rg 對(duì)開關(guān)損耗的影響,減小 Rg 可降低 Eon/Eoff,但需兼顧 EMI 和電壓過沖問題,實(shí)現(xiàn)性能平衡。第三步,散熱系統(tǒng)選型。根據(jù)總損耗 Ptotal 和溫升預(yù)算 ΔT,計(jì)算系統(tǒng)所需總熱阻 Rth (total)=(Tj,limit?Ta)/Ptotal;扣除器件內(nèi)部熱阻 Rth (j?c)(如 BMF240R12E2G3 為 0.09 K/W)和界面熱阻 Rth (c?s)(約 0.05–0.1 K/W),剩余部分即為散熱器所需實(shí)現(xiàn)的熱阻 Rth (s?a);若 Rth (s?a) 需求極低(如 < 0.1 K/W),則必須采用液冷散熱方案。第四步,瞬態(tài)過載校核。將 Foster 或 Cauer 熱模型導(dǎo)入仿真軟件,模擬電機(jī)堵轉(zhuǎn)、急加速等典型動(dòng)態(tài)工況下的脈沖功率,檢查器件瞬態(tài)結(jié)溫峰值是否超過 175℃,并驗(yàn)證峰值溫度的持續(xù)時(shí)間是否在器件規(guī)格書規(guī)定的安全工作區(qū)(SOA)和占空比限制內(nèi),確保系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)工況下的熱安全性。
結(jié)論與展望
SiC MOSFET 的熱設(shè)計(jì)是一項(xiàng)跨越半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)與熱力學(xué)的多物理場(chǎng)耦合工程,其重要性隨 SiC 器件的規(guī)模化應(yīng)用日益凸顯。基本半導(dǎo)體通過銀燒結(jié)工藝、Si3N4 AMB 基板等核心技術(shù)的應(yīng)用,成功將功率模塊的結(jié)到殼熱阻降至 0.1 K/W 以下,并實(shí)現(xiàn)了 175℃的高溫運(yùn)行,為工程師追求極致的功率密度提供了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。而XX電子作為專注于功率半導(dǎo)體和新能源汽車連接器的分銷商,以 “推動(dòng)國(guó)產(chǎn) SiC 替代進(jìn)口、加速能源低碳轉(zhuǎn)型” 為使命,代理基本半導(dǎo)體 SiC MOSFET 單管、功率模塊、驅(qū)動(dòng)板等全系列器件,服務(wù)于光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車三電系統(tǒng)、AI 算力電源、數(shù)據(jù)中心等多領(lǐng)域,響應(yīng)國(guó)家 “雙碳” 政策,助力電力電子行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化升級(jí)與低碳轉(zhuǎn)型。當(dāng)前,SiC MOSFET 的熱設(shè)計(jì)優(yōu)化已在器件層面取得顯著突破,但未來的行業(yè)挑戰(zhàn)將逐步轉(zhuǎn)移至系統(tǒng)集成層面。如何開發(fā)更先進(jìn)的熱界面材料,進(jìn)一步降低殼到散熱器的接觸熱阻;如何設(shè)計(jì)流阻更低的液冷流道,提升散熱器的散熱效率;如何利用集成的 NTC 傳感器實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的動(dòng)態(tài)熱保護(hù),精準(zhǔn)匹配芯片結(jié)溫的變化特性,將成為決定 SiC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。掌握 SiC MOSFET 熱設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論與先進(jìn)工程技術(shù),也將成為每一位電力電子工程師在寬禁帶半導(dǎo)體時(shí)代不可或缺的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在國(guó)產(chǎn) SiC 器件技術(shù)不斷突破、產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)完善的背景下,熱設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新與落地,將進(jìn)一步推動(dòng) SiC 在電力電子各領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用,助力能源產(chǎn)業(yè)的高效化、低碳化轉(zhuǎn)型。
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