英飞凌SiC芯片嵌入PCB提高效率

英飞凌和Schweizer Electronic AG正在合作，将英飞凌的1200V CoolSiC芯片嵌入印刷电路板(PCB)，以提高基于碳化硅的芯片效率。

传统解决方案在最高性能要求和最低安装空间方面会受到限制。为了解决这个问题，小型化是嵌入式解决方案的首要考虑因素。通过将某些组件安装在PCB内部而不是外表面，可以节省空间。为了改善散热，Schweizer Electronic和Infineon Technologies开发了p² Pack技术，使用组装在引线框架中的功率半导体作为散热器，并显著降低热阻。顶部触点使用铜填充微孔与厚铜层连接，代替传统电源模块中通常使用的键合线。

技术优点

◎ 导通电阻：由于芯片嵌入消除了键合线相关的封装电阻部分，导通电阻可以得到改善，确切的值取决于相应的半导体技术世代、电压等级和半导体封装。

◎ 热阻：采用 p² Pack 技术的引线框架实现了出色的热扩散，系统热阻显著降低。此外，引线框架的热容量也有助于改善器件的热阻抗和坚固性。

◎ 开关性能：低寄生电感使得开关速度更快，损耗更低，尤其是对于 GaN 和 SiC 半导体等快速开关器件。

◎ 小型化：芯片嵌入可以节省 PCB 级的宝贵空间，有利于当前和未来应用的系统缩小尺寸并提供额外的功能。

◎ 更高的可靠性：更换键合线或 DCB 陶瓷可显著提高可靠性。在温差 dT 为 120 K 的功率循环测试中，设计能够承受超过 700,000 次有效循环。

◎ 系统成本降低：通过节省插头连接器和电缆、优化冷却、减少功率元件所需的芯片表面积、更小的无源元件、更少的 EMC 问题、内置的绝缘和整体空间节省，系统成本节省是相当可观的。

综上所述，嵌入式技术有望提高电力电子应用的性能，尤其是在宽带隙半导体发挥作用的情况下。内置绝缘层可以直接将 Smart p² Pack 组装在散热器上，提高安装的方便性。

审核编辑：刘清