.XT封装连接技术
探索更高的系统功率密度和更长的使用寿命
未来几年,全球能源需求预计将会飙升,与此同时,各国政府正在通过更具雄心的排放目标。转向绿色可再生能源是减排的重要一步,但在世界范围内的普及,则要取决于这类系统是否能做到更高效、更强大和更可靠。
英飞凌.XT技术提供了一个解决方案。这种先进的封装连接技术可以从芯片中汲取更多功率。借助我们独一无二的技术和先进的元件,就可以实现更高的功率密度和鲁棒性,同时延长系统的使用寿命。
.XT封装连接技术正在推动可再生能源转型。借助用于CoolSiC™ MOSFET分立式器件和IGBT模块的解决方案,.XT封装连接技术正在革新风能、光伏、电动汽车充电和工业驱动等应用,为更环保、更加可持续的未来铺路。
用于分立式器件的.XT
在功率转换系统中,保持热性能和实现更小的外形尺寸,往往相互冲突,英飞凌通过将创新的.XT技术与CoolSiC™芯片相结合,提供了一种解决方案。
通过扩散焊接,获得更佳的性能和可靠性
CoolSiC™ MOSFET,具备面向分立式封装的.XT封装连接技术,采用英飞凌开发的、独特的扩散焊接工艺,可提升半导体的性能、可靠性和使用寿命,加快节能系统和清洁能源的采用。
.XT技术消除了标准焊接工艺的典型限制。英飞凌开创性地采用了扩散焊接工艺,在封装中实现了从芯片到散热器的可靠热连接。通过与CoolSiC™相结合,可将散热能力提高30%/将工作温度降低15K,可以使芯片的结壳热阻提高25%。另外,还可以实现更大的电流输出和更低的工作温度,这不仅提高了系统输出电流能力,还延长了器件的使用寿命。
实现绿色能源的可持续应用
这些特性为光伏、电动汽车快速充电基础设施、储能系统和电机驱动等应用提供了关键优势,在相同的外形尺寸下,提供了更高的性能。这进一步增强了碳化硅设计的优化潜力。
用于模块的.XT
在功率模块中,.XT封装连接技术专为具有挑战性和十分注重使用寿命的应用而设计,例如风机变流器或在牵引应用和电动卡车中的推进变流器。
用于模块的.XT的特点是,改进了引线键合、通过烧结实现了可靠的芯片接合以及高度可靠的系统焊接。这些改进消除了典型的磨损机制,例如,在应用循环负载期间,键合线和焊接芯片连接出现的疲劳。
为了满足应用要求,诸如3.3 kV XHP™ 3 等高压模块现可支持超过5倍的功率循环鲁棒性。与标准连接技术相比,1.2 kV和1.7 kV PrimePACK™或XHP™ 2模块等低压模块甚至可在高出25 K的温度下,承受高出40倍的循环负载。这意味着即使在高达175°C的温度下,这些模块也支持这种更高的功率循环负载。
得益于这种更高的循环能力,.XT封装连接技术具有诸多优势。
XHP™模块符合“Roll2Rail”项目规定的牵引行业的最新标准。由于符合至少35年的使用寿命要求,避免了在农村地区对长途列车进行代价高昂的维护。
这同样适用于风机中的PrimePACK™模块,符合至少30年的使用寿命要求,能够承受主动循环热负荷,您将不再需要进行复杂的陆上或海上风场维护。
由于.XT PrimePACK™模块支持175°C的工作温度,客户可以选择增加功率或减少元件数量。选择增加功率时,最多可以增加30%。与标准连接工艺相比,增加功率时,.XT不会影响使用寿命。
另一个选择是减少元件数量,并保持功率水平,这是因为.XT技术提供了更高的利用率。这种减少功率模块和外围元件的设计,会降低的平均故障间隔时间 (MTBF)。
.XT封装连接技术扩展了工作范围,这意味着风场在位于低风区时,仍然能够产生绿色能源。另外,当风机靠近住宅区时,可以进入静音模式,从而加大可持续能源发电的普及。因为采用.XT技术的PrimePACK™或XHP™ 2模块,可以在不影响使用寿命的前提下,承受较低的转子速度运行,风机运营商每年就可以发更多的电。
采用.XT封装连接技术的功率模块也在改善公共交通的工作范围。在地铁中,可以调整启停比率,为乘客带来更多便利。优化启动-驱动-停止的工作范围,可以让乘客有更多的时间上车,而采用.XT的XHP™模块可以在不影响使用寿命的前提下,承受这些循环负载。
- the history of wind energy and its future challenges
- a comparison between standard IGBTs and PrimePACK™ .XT IGBTs regarding their composition and production processes
- the solution for wind energy production in locations with low wind speeds