熱門關(guān)鍵詞：場(chǎng)效應(yīng)管 PWM 電流視頻監(jiān)控 Molex

11種封裝的國(guó)產(chǎn)碳化硅模塊及新工藝頂部散熱產(chǎn)品介紹應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2025-7-25 15:25 發(fā)布者：Eways-SiC

關(guān)鍵詞：碳化硅（SiC）模塊 , 電機(jī)控制 , 永磁同步電動(dòng)機(jī) , DC-DC變換器 , 牽引變流器

碳化硅（SiC）功率模塊是電力電子領(lǐng)域的革命性產(chǎn)品，因其材料特性在高溫、高壓、高頻應(yīng)用中表現(xiàn)卓越。以下是其核心組成部分及優(yōu)勢(shì)分析：一、SiC模塊的核心組成部分

SiC芯片
- 開(kāi)關(guān)器件：SiC MOSFET（常用）或JFET，替代傳統(tǒng)硅基IGBT，實(shí)現(xiàn)更高開(kāi)關(guān)頻率和更低導(dǎo)通損耗。
- 二極管：SiC肖特基二極管（SBD），無(wú)反向恢復(fù)電流，降低開(kāi)關(guān)損耗。
封裝結(jié)構(gòu)
- 基板：采用高導(dǎo)熱材料（如氮化鋁陶瓷或Si3N4），確保散熱效率。
- 互連技術(shù)：銀燒結(jié)或銅線鍵合，提升高溫可靠性。
- 外殼：優(yōu)化電磁屏蔽和絕緣設(shè)計(jì)（如環(huán)氧樹(shù)脂或陶瓷封裝）。
輔助元件
- 柵極驅(qū)動(dòng)電路：適配SiC器件的高速開(kāi)關(guān)需求，減少寄生參數(shù)影響。
- 溫度傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊溫度，防止過(guò)熱損壞。

二、SiC模塊的顯著優(yōu)勢(shì)

材料特性優(yōu)勢(shì)
- 高擊穿場(chǎng)強(qiáng)（10倍于硅）：支持更高電壓（1200V以上），器件厚度更薄。
- 高熱導(dǎo)率（3-4倍于硅）：散熱效率高，降低冷卻需求。
- 寬禁帶寬度（3.26 eV）：高溫穩(wěn)定性強(qiáng)（工作溫度可達(dá)200℃以上）。
性能提升
- 低導(dǎo)通損耗：SiC電阻率極低，導(dǎo)通壓降�。ㄈ鏢iC MOSFET的Rdson更低）。
- 高頻開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)速度比硅快10倍，減少無(wú)源元件（電感/電容）體積和成本。
- 低開(kāi)關(guān)損耗：SiC二極管無(wú)反向恢復(fù)問(wèn)題，適合高頻應(yīng)用（如光伏逆變器、電動(dòng)汽車）。
系統(tǒng)級(jí)效益
- 能效提升：整機(jī)效率提高5%-10%（如電動(dòng)車?yán)m(xù)航延長(zhǎng)）。
- 輕量化：高頻特性允許使用更小的散熱器和被動(dòng)元件。
- 可靠性增強(qiáng)：高溫環(huán)境下壽命更長(zhǎng)，適合嚴(yán)苛工況（如航空航天、工業(yè)電機(jī)）。
應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)
- 新能源領(lǐng)域：光伏逆變器、風(fēng)電變流器中減少能量轉(zhuǎn)換損耗。
- 電動(dòng)汽車：電驅(qū)系統(tǒng)體積縮小，快充樁功率密度提升。
- 軌道交通：高壓牽引系統(tǒng)重量減輕，能效優(yōu)化。
  
  32.png

三、挑戰(zhàn)與權(quán)衡

成本問(wèn)題：SiC襯底制備復(fù)雜，目前價(jià)格高于硅基（但隨量產(chǎn)逐步下降）。
工藝要求：需優(yōu)化封裝技術(shù)以匹配SiC的高溫、高頻特性（如解決柵極振蕩問(wèn)題）。
驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)：需低電感布局和專用驅(qū)動(dòng)IC以避免電壓尖峰。

43.png

D21 系列碳化硅（SiC）功率模塊-頂部散熱

1. 系統(tǒng)體積小，成本降低；
2. 高功率密度，低寄生電感，低開(kāi)關(guān)損耗；
3. 散熱能力強(qiáng)；
4. 參數(shù)范圍：
VDS：1200V ID：32A RDS(on) ：80mΩ

SM8 系列碳化硅（SiC）功率模塊-頂部散熱

1. 低寄生電感，低熱阻；
2. 更優(yōu)散熱性能，安裝便捷；
3. 參數(shù)范圍： VDS：1200V ID：32A RDS(on) ：80mΩ

ME2 （34mm)系列碳化硅（SiC）功率模塊

1. 采用全焊片工藝，Cu底板+低熱值A(chǔ)lN絕緣陶瓷；
2. 高功率密度，低寄生電感，低開(kāi)關(guān)損耗；
3. 適用高溫、高頻應(yīng)用；
4. 參數(shù)范圍：VDS：650~1700V ID：30~300A  RDS(on) ：4~80mΩ

21.png

ME3(62mm) 系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 采用全焊片工藝，Cu底板+低熱值A(chǔ)lN絕緣陶瓷；
2. 高功率密度，低寄生電感，低開(kāi)關(guān)損耗；
3. 適用高溫、高頻應(yīng)用；
4. 參數(shù)范圍： VDS：650~1700V ID：30~600A   RDS(on) ：2~80mΩ

22.png

EP (1b)系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 采用先進(jìn)的真空回流焊工藝，Al2O3絕緣陶瓷，最高工作結(jié)溫150℃；
2. 高功率密度，低寄生電感，低開(kāi)關(guān)損耗；
3. 適用高溫、高頻應(yīng)用；
4. 參數(shù)范圍：VDS：650~1200V ID：30~200A RDS(on) ：6~80mΩ

23.png

MEP (2b)系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 高功率密度，低寄生電感，低開(kāi)關(guān)損耗；
2. 適用高溫、高頻應(yīng)用；
3. 集成NTC溫度傳感器，易于系統(tǒng)集成；
4. 參數(shù)范圍：VDS：650~1700V       ID：30~300A    RDS(on) ：3.3~80mΩ

24.png

MED(Ed3) 系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 采用真空回流焊工藝，Cu底板+低熱值A(chǔ)lN絕緣陶瓷，最高工作結(jié)溫175℃；
2. 功率密度高,適用高溫、高頻應(yīng)用，超低損耗；
3. 常關(guān)功率模塊，零拖尾電流，寄生電感小于15nH，開(kāi)關(guān)損耗低；
4. 參數(shù)范圍：VDS：650~1700V  ID：210~1000A       RDS(on) ：1.3~8.7mΩ

25.png

DCS12(dcm) 系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 采用單面水冷+模封工藝，最高工作結(jié)溫175℃；
2. 功率密度高，適用高溫、高頻應(yīng)用，超低損耗；
3. 集成NTC溫度傳感器，易于系統(tǒng)集成；
4. 參數(shù)范圍：VDS：650~1700V    ID：400~1000A RDS(on) ：1.3~6.2mΩ

26.png

MEK6 系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 最高工作結(jié)溫175℃；
2. 高功率密度，低開(kāi)關(guān)損耗；
3. 適用高溫、高頻應(yīng)用；
4. 參數(shù)范圍：VDS：650~1700V    ID：100~400A    RDS(on) ：2.5~25mΩ

27.png

MD3 系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 采用真空回流焊工藝，AlSiC底板+低熱值A(chǔ)lN絕緣陶瓷，最高工作結(jié)溫175℃；
2. 適用高溫、高頻應(yīng)用，超低損耗；
3. 參數(shù)范圍：  VDS：650~1700V    ID：300~800A    RDS(on) ：1.5~8.3mΩ

28.png

HPD 系列碳化硅（SiC）功率模塊
1. 最高工作結(jié)溫175℃；
2. 第三代模塊寄生電感低于10nH，比現(xiàn)有模塊小50%以上，降低開(kāi)關(guān)損耗；
3. 參數(shù)范圍：VDS：650~1700V ID：400~1000A RDS(on) ：1.3~6.5mΩ

29.png

30.png

結(jié)論
SiC模塊通過(guò)材料特性與設(shè)計(jì)優(yōu)化，在效率、功率密度和高溫性能上全面超越硅基器件，尤其適合高附加值或?qū)δ苄舾械膽?yīng)用。隨著成本下降和工藝成熟，SiC將在高壓大功率領(lǐng)域加速替代傳統(tǒng)硅基方案。
了解更多電力電子信息，請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào):碳化硅MOS與SiC模塊技術(shù)漫談
38.png

本文地址：http://www.54549.cn/thread-890784-1-1.html 【打印本頁(yè)】

本站部分文章為轉(zhuǎn)載或網(wǎng)友發(fā)布，目的在于傳遞和分享信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)；文章版權(quán)歸原作者及原出處所有，如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題，我們將根據(jù)著作權(quán)人的要求，第一時(shí)間更正或刪除。