CISSOID推出適用于航空應(yīng)用的SiC智能功率模塊，以滿足其對自然冷卻的需求

比利時·蒙-圣吉貝爾，2021年4月27日. 作為高溫半導(dǎo)體器件和功率模塊的領(lǐng)導(dǎo)者，CISSOID 日前宣布推出了一種基于輕質(zhì)AlSiC平板基板(Flat Baseplate)的三相碳化硅(SiC)MOSFET智能功率模塊(IPM)，以滿足航空和其他特殊工業(yè)應(yīng)用中針對自然空氣對流或背板冷卻的需求。此項高溫芯片和模塊技術(shù)平臺亦將大力推動電動汽車動力總成系統(tǒng)(電機、電控及變速箱)的深度整合,以使其體積、重量及相應(yīng)成本大幅降低，并實現(xiàn)最佳能源效率。

CISSOID的IPM技術(shù)平臺可迅速適應(yīng)新的電壓、功率和冷卻要求，極大地加速了基于SiC的功率轉(zhuǎn)換器的設(shè)計，從而實現(xiàn)了高效率和高功率密度。嵌入式柵級驅(qū)動器解決了與快速開關(guān)SiC晶體管有關(guān)的多個挑戰(zhàn)：例如用負驅(qū)動和有源米勒鉗位(AMC)來防止寄生導(dǎo)通;去飽和檢測(DeSAT)和軟關(guān)斷(SSD)可以快速且安全地應(yīng)對短路事件。柵極驅(qū)動器上的欠壓鎖定(UVLO)和DC總線電壓監(jiān)視系統(tǒng)以確保正常運行，等等。

新的風冷模塊 (CMT-PLA3SB340AA和CMT-PLA3SB340CA) 系專為無法使用液體冷卻的應(yīng)用而設(shè)計，例如航空機電執(zhí)行器和功率轉(zhuǎn)換器等等。該模塊的額定阻斷電壓為1200V，最大連續(xù)電流為340A;導(dǎo)通電阻僅有3.25mΩ，而開關(guān)損耗僅為分別為8.42mJ和7.05mJ(在600V 300A 條件下)。該功率模塊的額定結(jié)溫為175°C，而柵極驅(qū)動器的額定環(huán)境溫度為125°C，通過AlSiC扁平底板冷卻，熱阻較低、耐熱性強。

CISSOID 首席技術(shù)官 Pierre Delatte 指出，“CISSOID 實現(xiàn)了功率模塊和柵極驅(qū)動器的整體融合設(shè)計，且可通過仔細調(diào)整dv/dt去實現(xiàn)控制，通過快速切換所固有的電壓過沖來優(yōu)化IPM，從而將開關(guān)能量損耗降至最低。該模塊的安全運行區(qū)域(RBSOA)允許直流總線電壓高達880V、峰值電流高達600A，從而使得800V電池電壓系統(tǒng)的應(yīng)用是絕對安全的?！?

“CISSOID提供的高溫芯片和模塊技術(shù)，已在石油鉆探等領(lǐng)域內(nèi)的長期應(yīng)用中得到了充分的驗證，可以滿足業(yè)內(nèi)最苛刻的應(yīng)用需求。此次推出的新型SiC智能功率模塊瞄準了航空和其他特殊工業(yè)應(yīng)用，特別針對其中緊湊輕便的功率轉(zhuǎn)換器所要求的自然對流或背板冷卻而設(shè)計。之前，我們已推出采用針翅基板(Pin Fin Baseplate)的新型液冷IPM功率模塊(CXT-PLA3SA450AA)，此次我們還推出了具有更高電流能力的針翅基板，以及液冷IPM功率模塊(CXT-PLA3SA550CA)，以針對電動汽車市場的初期需求。我們相信CISSOID 獨特的耐高溫技術(shù)平臺將大力推動電動汽車動力總成系統(tǒng)的深度整合。 ”CISSOID首席執(zhí)行官Dave Hutton表示。

“此外，CISSOID IPM 智能功率模塊除采用了國際上最流行的SiC MOSFET芯片外，我們也與中國國內(nèi)的SiC芯片廠商開展深入合作，也相繼推出了基于中國國產(chǎn)SiC MOSFET的IPM模塊(CXT-PLA3SA550CA 和 CMT-PLA3SB340CA);這些中國國產(chǎn)版的SiC IPM模塊一方面適應(yīng)了中國國內(nèi)的市場需求，另一方面亦促進了與國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展。”Hutton先生補充道。

Yole Development的市場調(diào)查報告表明，自硅功率半導(dǎo)體器件誕生以來，應(yīng)用需求一直推動著結(jié)溫的升高，目前已達到150℃。第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件(如SiC)已走過了從出現(xiàn)發(fā)展到已日趨成熟并全面商業(yè)化普及的路徑，其獨特的耐高溫性能正在推動結(jié)溫加速從目前的150℃邁向175℃，未來將進軍200℃。借助于SiC的獨特高溫特性和低開關(guān)損耗優(yōu)勢，這一結(jié)溫不斷提升的趨勢將大大改變電力系統(tǒng)的設(shè)計格局。這些目前典型的、未來還將出現(xiàn)的高溫、高功率密度應(yīng)用，包括深度整合的電動汽車動力總成、多電和全電飛機乃至電動飛機、移動儲能充電站和充電寶，以及其他各種液體冷卻受到嚴重限制的電力應(yīng)用。