SiC、Si、混合功率模块封装对比评估与失效分析

作者：李晓玲; 曾正^*; 陈昊; 邵伟华; 胡博容; 冉立

来源：中国电机工程学报, 2018, 38(16): 4823-4988.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.172468

• SiC功率模块
• Si功率模块
• 混合功率模块
• 封装集成方法
• 失效模式分析

随着SiC器件在新能源发电、电动汽车等领域的快速发展,对定制化、高可靠SiC功率模块的需求日益迫切。然而,现有SiC功率模块大多沿用Si模块的封装技术,存在寄生电感大等问题,无法适应SiC器件的高速开关能力,难以充分发挥SiC器件的优越性能。该文梳理了功率模块的材料选型准则,以及封装工艺方法,给出了自主封装功率模块的测试流程。针对全Si、混合、全SiC功率模块,基于相同的封装技术和测试方法,对比研究了3种功率模块的动态性能和温敏特性,为不同应用需求下的器件选型提供参考。针对全SiC半桥功率模块,提出了开关损耗的数学模型,并利用实验结果验证了其有效性。此外,结合功率模块的大量故障案例建立了数学模型,分析封装失效的机理,为下一代SiC功率模块的封装集成研究提供了有益的经验和思路。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学