
從1997年開始三菱電機(jī)開始進(jìn)行硅基車載功率模塊的開發(fā)和量產(chǎn)。最新開發(fā)的J3系列SiC模塊搭載了三菱電機(jī)最新的溝槽柵SiC MOSFET芯片,采用壓注模封裝工藝和直接端子綁定(DLB)技術(shù),包括T-PM,HEXA-S和HEXA-L三個(gè)封裝,為電動(dòng)汽車的主驅(qū)逆變器提供高效化、小型化和輕量化的解決方案,可以滿足不同客戶的需求。

J3系列碳化硅模塊采用三菱電機(jī)最新一代溝槽柵SiC MOSFET芯片,如圖1所示,該芯片采用了溝槽底部p阱結(jié)構(gòu),側(cè)壁p型柱結(jié)構(gòu)和JFET摻雜技術(shù),在確保柵極可靠性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)電阻,低開關(guān)損耗和高柵極閾值電壓。與平面柵相比,通態(tài)電阻降低了50%以上。由于柵極閾值電壓高,即使有噪音,也很難發(fā)生誤導(dǎo)通,高溫下也可以實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。


J3系列SiC模塊采用壓注模封裝工藝(硬樹脂),如圖2內(nèi)部結(jié)構(gòu)所示,既增加了抗震性,又提高了生產(chǎn)效率。功率芯片和絕緣基板的連接采用了銀燒結(jié)技術(shù),更可靠,熱阻更低。主端子采用直接端子綁定(DLB)技術(shù),使芯片表面溫度分布更均勻,提高了功率循環(huán)壽命。

J3 T-PM如圖3所示,支持焊接安裝在散熱器(針翅底板)上,不需要額外固定配件。

J3 T-PM支持并聯(lián)使用,可組成多樣化產(chǎn)品陣容:HEXA-S和HEXA-L。圖4為HEXA-S,尺寸(包括針翅底板)為111mm×87mm。圖5為HEXA-L,尺寸(包括針翅底板)為193mm×87mm,有助于客戶縮小逆變器體積。


由于SiC芯片面積小,與Si芯片對(duì)比,更易發(fā)生短路破壞。在短路時(shí),需要比Si產(chǎn)品更快速地切斷電流。J3系列產(chǎn)品配備了短路檢測(cè)管腳(SCM),通過(guò)檢測(cè)主回路的di/dt,來(lái)控制柵極電壓(圖6)。使用SCM功能可以抑制短路電流,減小短路能量,如圖7所示。該技術(shù)使得用戶能夠更容易進(jìn)行短路保護(hù)。此外,J3系列T-PM內(nèi)部集成了DESAT二極管,用戶不需要在驅(qū)動(dòng)板上額外安裝DESAT二極管,可以幫助客戶節(jié)約布線空間,縮小驅(qū)動(dòng)板尺寸。











