摘要
碳化硅作为宽禁带半导体的代表,理论上具有极其优异的性能,有望在大功率电力电子变换器中替换传统硅IGBT,进而大幅提升变换器的效率以及功率密度等性能。但是目前商用碳化硅功率模块仍然沿用传统硅IGBT模块的封装技术,且面临着高频寄生参数大、散热能力不足、耐温低、绝缘强度不足等问题,限制了碳化硅半导体优良性能的发挥。为了解决上述问题,充分发挥碳化硅芯片潜在的巨大优势,近年来出现了许多针对碳化硅功率模块的新型封装技术和方案,重点关注碳化硅功率模块封装中面临的电、热以及绝缘方面的挑战。该文从优化设计方法所依据的基本原理出发,对各种优化技术进行分类总结,涵盖了降低高频寄生电感、增强散热性能、提高耐高温能力以及提升绝缘强度的一系列相关技术。在此基础上,对相关的可靠性问题进行总结。最后基于碳化硅功率模块封装技术的现状,对相关技术的未来发展进行了展望。
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单位西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室