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报告主题：用于宽禁带电力电子器件的3D先进封装概念

报告作者：JL.Schanen, Y.Avenas, PO.Jeannin,Univ. Grenoble Alpes

报告内容包含：（具体内容详见下方全部报告内容）

• 高速器件封装的电磁限制

• PCoC概念初识

  原理

  应用于 SiC

  应用于 GaN

• 具有集成冷却 (TAPIR) 的紧凑型和模块化功率模块

报告详细内容

01 封装的电磁限制

# 电压过冲

# 电源振铃：Lstray+Coss

# 栅极振铃: Lgate+Ciss

# 栅极电路干扰--公共阻抗

栅极电路中的诱导电压 -->降低栅极到源极的电压，从而降低换向速度

通常的解决方案：开尔文连接 - 不能阻止电源回路和栅极电路之间的互感效应

# dV / dt 对 CM 产生的影响（接地电流）

# 总结

02 PCoC概念初识

# 原理

垂直组件的三维集成转换器

减少杂散电感和共模杂散电容

02 应用于SiC

# 嵌入式芯片工艺

# 去耦电容器

# 栅极电路

# 实验结果

# EMC表现：与一个定制的2D模块比较

# EMC表现：与一个定制的2D模块比较

使用62kΩ电阻的对称性负载

   - 目的，仅对功率模块进行表征

E=400V，开关频率=70kHz

相同的栅极驱动器

共模电压测量(150kHz-30MHz)

02 应用于GaN

# 带有多层PCB

氮化镓元件被焊接在PCB的两面，在内层。

去耦电容在垂直方向上尽可能靠近GaN器件放置

非常低的Lloop值

完全对称的布局（无CM/DM转换）

3D 电源回路设计

2D 电源回路设计

03 集成转换器的新概念：TAPIR

# TAIR - 具有集成冷却功能的紧凑型和模块化功率模块

常规功率模块：--> 散热片使用不当

直接在散热器上等距放置芯片：更好地利用

# 芯片和去耦电容嵌入铝结构内

--> 优化了铝的使用

--> 减少热界面的数量

04 总结

• 封装的电磁行为限制了开关性能

• 3D 集成显示出出色的 EM 性能——> PCOC

   - 在SiC器件上得到验证

   - 正在进行GaN方向逆变器层面的验证工作

• 具有高热性能的新集成概念：TAPIR

   - 通过电热界面实现基本单元的 3D 关联

   - 更好地使用冷却元件

   - 高潜力

参考来源：JL.Schanen, Y.Avenas, PO.Jeannin,Univ. Grenoble Alpes

部分编译：芯TIP@吴晰（编译仅供阅读辅助）

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