SiC 模塊由灌膠模塊轉(zhuǎn)為塑封模塊是因?yàn)樗芊夥桨妇哂形宸矫娴膬?yōu)勢。
1）可靠性：改變模塊封裝形式，將傳統(tǒng)灌膠模塊所用的鋁線換成銅線或銅排，可以提高可靠性和載流能力；焊料換成銀燒結(jié)，可以降低熱阻有利于增強(qiáng)散熱能力，且多孔納米銀材料可吸收熱膨脹帶來的張力，有效提升可靠性和熱管理能力。
傳統(tǒng)灌膠模塊使用鋁線和焊接技術(shù)，基材一般，并使用果凍膠凝膠形式。傳統(tǒng) IGBT 的模式套用于 SiC 做 HybridPACK，相同電流下 SiC 面積遠(yuǎn)小于 IGBT。電流要通過鍵合線，而?IGBT 上可以打很多線，線均電流密度小；但?SiC 面積很小，線數(shù)目有限，線均電流密度大很多，線溫高且發(fā)熱多，長時(shí)間老化線體會(huì)脫落造成連接問題和模塊損傷，用 Clip（條帶鍵合）的形式能將可靠性提高 10?倍左右。
傳統(tǒng) HybridPACK 模塊用回流焊形式，將 IGBT 放入溫箱里加熱融化焊錫，之后再把芯片放在基板上做模片固定。從 Si 基到 SiC 基，楊氏模量和 CTE 的變化很大，SiC 邊角壓力和熱膨脹系數(shù)將變大四倍，溫度的升高會(huì)產(chǎn)生裂痕、分層、空洞，熱阻增加，因此結(jié)溫升高，可靠性下降。
此外，灌膠是液體形式，震動(dòng)時(shí)對(duì)鍵合線產(chǎn)生慣性力，拉扯會(huì)造成疲勞和老化，灌膠過程中還可能有氣泡、濕氣和水汽，高溫高濕度下果凍膠模塊容易損壞。而塑封模塊對(duì)濕氣控制、散熱能力會(huì)好很多。
2）性能（雜散電感等）：將鍵合線換成 Clip（條帶鍵合），可以利用互感或一些設(shè)計(jì)降低電感；改變模塊的設(shè)計(jì)以及改變連接處，也能達(dá)到降低雜散電感，抑制震蕩的效果。震蕩源于能量的來回釋放，包括電感和電容間能量互相轉(zhuǎn)化。
SiC 為單極性載流子，開關(guān)速度很快可大幅降低開關(guān)損耗，但 DIDT 和?DVDT 很大，會(huì)產(chǎn)生雜散電感、寄生電容等，IGBT 開關(guān)速度慢，影響不大。
汽車/工業(yè)用?62mm 主流模塊在功率回路中通過?DBC、鍵合線和連接引起較大的雜散電感，配合?SiC 高速開關(guān)的特性會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)震蕩，一會(huì)影響可靠性，二會(huì)產(chǎn)生雜音。
HybridPACK 的雜散電感約?30-40nH，塑封模塊可低于?5nH，可以適應(yīng) SiC 的高速運(yùn)行。特斯拉的?T-PACK 采用激光焊方案，相比傳統(tǒng)打螺絲方案能大幅降低連接處的寄生雜散電感。
另外在工作溫度、性價(jià)比、市場需求等方面，塑封模塊相比灌膠模塊也有較為明顯的優(yōu)勢，此處先不做詳細(xì)說明，感興趣的朋友可先自行了解。
下一代 SiC 封裝的革新在于封裝材料和形式的變化，因此帶來了塑封路線圖。目前，博格華納、德爾福、特斯拉和 ST 的 T-PACK 基本不用果凍膠做小的塑封器件；賽米控、丹佛斯的單/雙面直接水冷的塑封模塊都是下一代流行趨勢；之前用單管并聯(lián)的陽光、賽力斯、吉利都有可能用類特斯拉方案取代之前 TO-247 單管方案。
拍攝來源?翠展微展臺(tái)
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