Les modules SiC entendent répondre aux exigences des systèmes électroniques de puissance

Les systèmes de conversion de puissance utilisés dans les seceurs de l’automatisation industrielle, des infrastructures d’énergies renouvelables et de l’électronique de puissance haute tension doivent maintenir leur stabilité sous contraintes thermiques, électriques et environnementales. Dans ce contexte, Microchip Technology propose les modules de puissance de la gamme BZPACK mSiC^® afin de répondre aux enjeux de fiabilité et d’intégration dans l’électronique de puissance à base de carbure de silicium (SiC).

Qualification pour les systèmes industriels et énergétiques soumis à de fortes contraintes
Les modules BZPACK mSiC^® sont conçus pour des applications telles que les variateurs industriels, les alimentations électriques et les convertisseurs pour les énergies renouvelables, où la stabilité à long terme sous contraintes environnementales constitue un facteur déterminant pour la conception électronique.

Les modules ont été validés selon des essais HV-H3TRB (polarisation inverse à haute tension, forte humidité et température élevée) au-delà du seuil standard de qualification de 1 000 heures. Cette méthode d’essai est couramment utilisée pour évaluer la robustesse des dispositifs face aux mécanismes de dégradation liés à l’humidité dans les semi-conducteurs haute tension.

Les caractéristiques du boîtier incluent un indice de résistance au cheminement comparatif (CTI) de 600 V afin de garantir les performances d’isolation électrique, ainsi qu’un comportement stable du Rds(on) sur une large plage de températures. Les options de substrat comprennent l’oxyde d’aluminium (Al₂O₃) et le nitrure d’aluminium (AlN), deux matériaux largement utilisés pour la gestion thermique des boîtiers de semi-conducteurs de puissance.

Les modules sont disponibles dans plusieurs topologies de circuits, notamment demi-pont, pont complet, triphasé et configurations PIM/CIB, permettant leur adaptation à différentes architectures d’électronique de puissance.

Intégration mécanique et contraintes de fabrication
Les modules BZPACK mSiC^® mettent en oeuvre une conception sans plaque de base visant à réduire l’encombrement et à simplifier l’intégration thermique. Les bornes à insertion par pression éliminent les étapes de soudure lors de l’assemblage, tandis que l’option de matériau d’interface thermique (TIM) pré-appliqué permet d’obtenir une interface thermique reproductible lors de l’installation.

Les empreintes mécaniques standardisées et les configurations de broches interchangeables permettent des stratégies d’approvisionnement multi-fournisseurs, un aspect important dans l’organisation des chaînes d’approvisionnement numériques et la fabrication électronique.

Ces choix de conception visent à réduire la variabilité d’assemblage et à améliorer la constance des processus de production lors de l’intégration des modules de puissance.

Plateforme MOSFET SiC et comportement de commutation
Les modules intègrent les familles de Mosfet mSiC MB et MC de Microchip Technology, destinées aux applications d’électronique de puissance industrielles et automobiles. Certaines variantes répondent aux exigences de qualification AEC-Q101 applicables aux semi-conducteurs discrets destinés à l’automobile.

Les dispositifs prennent en charge des tensions grille-source typiques de VGS ≥ 15 V et sont proposés dans des boîtiers standards industriels. La validation HV-H3TRB vise à réduire les risques de défaillance à long terme liés à l’exposition à l’humidité.

Au sein de cette gamme, la famille MC intègre une résistance de grille afin d’améliorer le contrôle de la commutation tout en maintenant une faible énergie de commutation. Cette approche contribue à la stabilité des configurations de modules multi-puces, où la synchronisation des commutations et les effets parasites doivent être maîtrisés.

Les formats disponibles incluent des boîtiers TO-247-4 à encoche ainsi que des puces nues fournies en conditionnement waffle pack.

Publié avec l'assistance de l’IA par Aishwarya Mambet, rédactrice pour Induportals. 

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