最新的1200V CoolSiC™ MOSFET中的.XT技术如何提高器件性能和寿命

为了使具有相同导通电阻(RDS(ON))的SiC MOSFET在系统中具有更大的输出功率能力，最直接的方法是降低器件的热阻(RthJC)。

.XT技术通过一种被称为扩散焊接的工艺，改进了的芯片和封装基板之间的焊接技术。与以前的标准焊接技术相比，新改进的.XT连接技术将焊料层的厚度减少到以前的五分之一（图1）。同时，扩散焊接也大大降低了空洞的概率，这直接有利于热阻（RthJC）的降低。

图1：.XT的分立器件的互连技术

如图2所示，使用扩散焊接时，在相同的芯片尺寸下，最大热阻（RthJC）可以减少24%，使器件的功率输出更大或温升更低。

图2:.XT连接和标准焊接之间的RthJC比较

举一个具体的例子，我们通过一个三相逆变器的应用来看看热阻（RthJC）减少的真正影响。可以看到，仅仅通过使用.XT技术，你就可以将虚拟结温升（ΔTvj）降低约15摄氏度。如果你保持最大虚拟结温（Tvjmax）不变，输出功率可能会相应增加15%。

图3：.XT互连和标准焊接器件最大结温度（Tvjmax）

你可能更好奇.XT技术如何提高功率循环能力。我们看到，在上述条件下，.XT技术可以将虚拟结温升（ΔTvj）降低15摄氏度。根据英飞凌的AN2019-05，对于重复的结温波动(ΔTvj)，我们可以从功率循环曲线中读出该器件可以承受多少数量的循环周次。如果.XT技术降低了虚拟最大结温（Tvjmax），那么减少的ΔTvj将给器件带来更少的压力，最终延长其在系统中的使用寿命和可靠性。

因此，通过在全新的，低导通电阻（RDS(ON)）的1200V CoolSiC™ MOSFET中使用.XT技术，以降低热阻RthJC，不仅可以获得更大的功率输出，还可以在系统中获得更长的使用寿命。这些特性可以在光伏、电动车快充设施、储能系统和电机驱动等应用中展现关键优势，相同的外形尺寸下性能可以得到大大提升。

欢迎关注微信公众号

【英飞凌工业半导体】