功率|曾正：SiC功率器件的封装测试与系统集成( 二 ) 封装|器件|曾正|测试|功率|系统

文章插图
▲ 晶体管的基本结构
▋ 第3 章 SiC 器件的电学特性
围绕SiC MOSFET 器件，本章主要介绍SiC 器件的驱动、串扰和短路等电学特性。针对SiC器件开关行为难以控制的问题，介绍驱动的隔离方式、技术需求，分析驱动对器件开关行为的调节规律，给出高温驱动、谐振驱动、自适应驱动等特殊驱动电路。针对SiC 器件dv/dt 大，容易发生串扰的问题，介绍串扰的产生机理和抑制方法。最后，针对SiC 器件短路能力弱的问题，阐述短路的产生机理、影响因素、短路耐量和保护方法。

文章插图
▲ SiC MOSFET器件的短路检测方法
▋ 第4 章 SiC 器件的热学特性
热阻是制约器件应用的一个技术瓶颈，本章首先介绍稳态和瞬态热阻的物理意义。然后，以SiC 二极管为例，介绍SiC 器件的热网络模型。随后，给出SiC 器件的热阻仿真结果。最后，针对TO-220 封装SiC 器件，给出热阻的测试方法和实验结果。

文章插图
▲ 典型SiC器件的热网络模型
▋ 第5 章 SiC 器件的扩容
第3、4 章分别介绍了SiC 器件的电学和热学特性。为了满足大功率应用，需要大电流、高电压的SiC 器件，而大容量SiC 芯片的成本非常高。多芯片并联、串联和级联是常用的SiC 器件扩容方法。本章详细分析多芯片并联的电流不均衡问题，以及抑制方法，介绍Si 和SiC 器件的混合并联方法。此外，还阐释SiC 器件串联电压不均衡及抑制方法。最后，还介绍Si MOSFET 和SiC JFET 的级联方法。

文章插图
▲ 2个SiC MOSFET并联的电路
▋ 第6 章功率器件的封装结构和封装工艺
第2～5章介绍了SiC器件的基本结构和性能表征。本章介绍器件封装的基本结构和工艺方法。首先，从电流、尺寸和功率的角度，总结功率器件封装的发展历程。其次，以典型的TO-247封装和EconoPack封装为例，阐述功率器件封装的基本结构。然后，对比分析不同封装材料的典型物理属性。随后，以引线键合式封装为例，介绍封装的工艺流程和关键步骤。再次，归纳SiC 功率模块的现状，并从寄生电感、结-壳热阻和寿命的角度对比Si 和SiC 功率模块的差异，揭示SiC 功率模块在大电流、低热阻和高可靠封装技术方面的技术难题。最后，为了适应低感、低热阻和高可靠的目标，介绍多种改进的SiC功率模块封装技术。

文章插图
▲ SiC MOSFET功率模块的基本性能
▋ 第7 章功率模块封装的多物理场建模与有限元仿真