設計用于電動汽車的功率半導體模塊
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目前，在量產(chǎn)中的一種解決方案是采用超級TO-247封裝。搭載一個120A IGBT和二極管的AUIRGPS4067D1器件同時還允許可升級的解決方案，典型地，用來滿足30至80kW范圍主逆變器。與傳統(tǒng)TO-247封裝(如圖3所示)相比，專利型超級TO-247封裝具有一些獨有的特性：首先是采用一個夾子將部件附著在散熱器上，除去了傳統(tǒng)TO-247封裝上出現(xiàn)的螺絲孔，將封裝內(nèi)部的空間最大化，以容納最大可能的芯片。為了與芯片的大電流處理性能相配置，特有的切角引線實現(xiàn)了比傳統(tǒng)TO-247封裝高出30%的橫截面積，從而提高了他們的電流處理性能，并且使得器件運行溫度更低，有更少的寄生電感。切角橫截面同樣可以使器件能安裝到標準TO-247封裝里。封裝上，引腳之間的溝槽增加了爬電距離。最終，符合AEC-Q101的部件要經(jīng)受苛刻的最后測試程序，它包括了正方形RBSOA和100%箝位電感負載測試。
圖3：專利型超級TO-247封裝的優(yōu)勢
簡化廠商成本和柵極驅(qū)動要求的努力不斷推進，客戶希望在其應用中降低并聯(lián)的IGBT和二極管的數(shù)量，因此要求大面積芯片的解決方案。由于最新的IGBT和二極管技術(shù)是基于超薄芯片技術(shù)，當你從超級TO-247這樣的傳統(tǒng)分立式封裝中搬出，構(gòu)建、處理基至是測試這樣的半導體元件就會充滿挑戰(zhàn)。基于這種原因，可以容納大的IGBT和二極管芯片的分立式封裝價值巨大，它們都完全經(jīng)過測試并且易于安裝。CooliRDIE就是正在開發(fā)的解決方案這一。DBC封裝的殼內(nèi)包括一個680V, 300A IGBT和一個二極管對，每個芯片都具有可焊接前端金屬表面處理。圖4給出CooliRDIE封裝理念的概覽。
圖4：CooliRDIE封裝
整個無鉛CooliRDIE都是完全的動態(tài)供應并經(jīng)過靜態(tài)測試，達到其卷帶封裝上的額定電流。這就使得客戶能夠采用一處標準的選擇并將機器安置到已經(jīng)準備好的帶焊盤準的基座上，處理300A的超薄IGBT和二極管產(chǎn)品。這一部件回流到基底，取代了與大功率模塊相關(guān)的線步驟。省去引線鍵合，提高了可靠性和良率，并且降低了成本、寄生電阻和電感。這些器件可采用兩種版本(正裝和倒裝芯片)，可以在一個單獨的基底上形成非常緊湊的半橋布局，無需復雜的布局模式（如圖5所示）。
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