三菱電機開發全碳化矽(SiC)功率半導體 額定輸出功率密度達9.3KVA/cm3

 

刊登日期:2018/4/28
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三菱電機最近發表已開發出耐壓6.5KV的全碳化矽功率半導體模組。採用二極體和MOSFET合併為單晶片和全新構裝形式,並實現了額定輸出功率密度比以往多1.8倍的9.3KVA/cm3(KW/cm3),寫下世界新紀錄。透過這樣的功率模組,可實現針對需要高耐壓及小型化、省空間化和節能的鐵路,電力的動力設備。之後將再投入關鍵技術的改善及信賴性的驗證評估。

這次的開發計畫是接受日本國立研究開發法人新能源.產業技術綜合開發機構(NEDO)的協助。相關廠商也參與開發,包括Denka公司,三菱綜合材料公司,JAPAN FINE CERAMICS公司負責基板相關材料,DOWA Electronics負責銀接合材料等。由於鐵路系統採用高機能化及IoT(物聯網)等趨勢,電力設備下方搭載的元件、模組等電子器材增加且大型化關係,使得電力設備下方的空間可容納的元件、模組等電子器材數量受到了限制。該公司開發單晶片和全新構裝形式使功率模組尺寸縮小,確保電力設備下方有足夠的空間,並且達到節能及高輸出功率密度。

以往的碳化矽(SiC)功率晶片,二極體晶片和MOSFET 晶片是分開的,但這次開發了將二極體內建在MOSEFT 晶片內,使得功率晶片的面積變成原來的一半。晶片體積變小,大電流會造成晶片發熱密度增加,在構裝技術上需要達到高散熱及高耐熱化;同時改善絕緣基板熱傳導特性和使用銀固晶材料做為接合材料,達到高耐熱化特性。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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