SiC Power Module Design: Performance, robustness and reliability

دستگاه های نیمه هادی برق سوئیچینگ فرکانس بالا در قلب مبدل های الکترونیک قدرت قرار دارند. تا به امروز، این دستگاه ها تحت تسلط تکنولوژی سیلیکون (Si) به خوبی تثبیت شده اند. با این حال، محدودیت‌های فیزیکی ذاتی آنها در حال تبدیل شدن به مانعی برای دستیابی به تبدیل توان عملکرد بالاتر است. دستگاه های نیمه هادی پهن باند گپ (WBG) پتانسیل راندمان بالاتر، اندازه کوچکتر، وزن سبک تر و/یا طول عمر بیشتر را ارائه می دهند. کاربردها در الکترونیک شبکه برق و همچنین در حمل و نقل الکتریکی در حال افزایش است، اما اگر بخواهیم کاربردها گسترده تر شوند - به ویژه بسته بندی، باید بر تعدادی از تنگناهای فناوری غلبه کرد.

این کتاب توسعه را توضیح می دهد. راه حل های پیشرفته بسته بندی چند تراشه ای برای نیمه هادی های جدید WBG، به ویژه ماسفت های قدرت کاربید سیلیکون (SiC).

پوشش شامل یک مقدمه است. ماژول های قدرت چند تراشه ای؛ طراحی ماژول و انتقال به فناوری SiC. جنبه های الکتروترمال، حرارتی-مکانیکی، آماری و الکترومغناطیسی طراحی ماژول بهینه. ماژول های قدرت SiC با دمای بالا فن آوری های اعتبارسنجی؛ نظارت بر تخریب؛ و فناوری های نوظهور بسته بندی این کتاب مرجع ارزشمندی برای محققان و صاحب نظران دانشگاه و صنعت است.

High-frequency switching power semiconductor devices are at the heart of power electronic converters. To date, these devices have been dominated by the well-established silicon (Si) technology. However, their intrinsic physical limits are becoming a barrier to achieving higher performance power conversion. Wide Bandgap (WBG) semiconductor devices offer the potential for higher efficiency, smaller size, lighter weight, and/or longer lifetime. Applications in power grid electronics as well as in electromobility are on the rise, but a number of technological bottle-necks need to be overcome if applications are to become more widespread - particularly packaging.

This book describes the development of advanced multi-chip packaging solutions for novel WBG semiconductors, specifically silicon carbide (SiC) power MOSFETs.

Coverage includes an introduction; multi-chip power modules; module design and transfer to SiC technology; electrothermal, thermo-mechanical, statistical and electromagnetic aspects of optimum module design; high temperature capable SiC power modules; validation technologies; degradation monitoring; and emerging packaging technologies. The book is a valuable reference for researchers and experts in academia and industry.