/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。散热功率半导体器件在开通和关断过程中和导通电流时会产生损耗，损失的能量会转化为热能，表现为半导体器件发热，器件的发热会造成器件各点温度的升高。半导体器件的温度升高，取决于产生热量多少（损耗）和散热效率（散热通路的热阻）。IGBT模块的风冷散热
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英飞凌 功率器件 热设计 热阻
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章将比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。第一讲 《功率器件热设计基础（一）----功率半导体的热阻》 ，已经把热阻和电阻联系起来了，那自然会想到热阻也可以通过串联和并联概念来做数值计算。热阻的串联首先，我们来看热阻的串联。当两个或多个导热层依次排列，热量依次通过
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英飞凌 功率器件 热设计 串联 并联
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会联系实际，比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。功率半导体模块壳温和散热器温度功率模块的散热通路由芯片、DCB、铜基板、散热器和焊接层、导热脂层串联构成的。各层都有相应的热阻，这些热阻是串联的，总热阻等于各热阻之和，这是因为热量在传递过程中，需要依次克服每一个热阻，所以总热阻就是
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英飞凌 功率器件 热设计 散热器
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。芯片表面温度芯片温度是一个很复杂的问题，从芯片表面测量温度，可以发现单个芯片温度也是不均匀的。所以工程上设计一般可以取加权平均值或给出设计余量。这是一个MOSFET单管中的芯片，直观可以看出芯片表面温度是不一致的，光标1的位置与光标2位置温度
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英飞凌 功率器件 热设计 温度测试
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。热容热容 C th 像热阻 R th 一样是一个重要的物理量，它们具有相似的量纲结构。热容和电容，都是描述储存能力物理量，平板电容器电容和热容的对照关系如图所示。平板电容器电容和热容
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英飞凌 功率器件 热设计 功率半导体热容
前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、SiC MOSFET高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。有了热阻热容的概念，自然就会想到在导热材料串并联时，就可以用阻容网络来描述。一个带铜基板的模块有7层材料构成，各层都有一定的热阻和热容，哪怕是散热器，其本身也有热阻和热容。整个散热通路还包括导热脂、散热器和环境。不同时间尺度下
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英飞凌 功率器件 热设计 热等效模型
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。任何导热材料都有热阻，而且热阻与材料面积成反比，与厚度成正比。按道理说，铜基板也会有额外的热阻，那为什么实际情况是有铜基板的模块散热更好呢？这是因为热的横向扩散带来的好处。热横向扩散除了热阻热容，另一个影响半导体散热的重要物理效应为热的横向传
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英飞凌 功率器件 热设计 热扩散
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。为什么引入结构函数？在功率器件的热设计基础系列文章 《功率半导体壳温和散热器温度定义和测试方法》 和 《功率半导体芯片温度和测试方法》 分别讲了功率半导体结温、芯片温度、壳温和散热器温度的测试方法，用的
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英飞凌 功率器件 热设计 结构函数
前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。驱动IC电流越来越大，如采用DSO-8 300mil宽体封装的EiceDRIVER™ 1ED3241MC12H和1ED3251MC12H 2L-SRC紧凑型单通道隔离式栅极驱动器，驱动电流高达+/-18A，且具有两级电压变化率控制和有
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英飞凌 功率器件 热设计 热系数
/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。功率半导体的电流密度随着功率半导体芯片损耗降低，最高工作结温提升，器件的功率密度越来越高，也就是说，相同的器件封装可以采用更大电流规格的芯片，使输出电流更大，但同时实际的损耗和发热量也会明显增大。功率器件中的分立器件、Easy系列模块，Eco
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远山半导体在连续推出几款高压GaN器件后，最终将他们最新款产品的额定电压推向1700V，相较于之前的1200V器件又有了显著的提升。为了解决GaN器件常见的电流崩塌问题，他们采用特有的极化超级结（PSJ: Polarization Super Junction）技术，并对工艺进行进一步优化，使器件的额定工作电压和工作电流得到更大的提升（1700V/30A）。本次测试采用远山半导体提供的1700V/100mΩ规格GaN样品,其可以轻松应对1000V输入电压下的开关测试需求，在静态测试条件下，1700V时测得
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/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。功率器件的输出电流能力器件的输出电流能力首先是由芯片决定的，但是IGBT芯片的关断电流能力很强，在单管里是标称电流的3倍或4倍，模块由于考虑多芯片并联等因素，关断电流能力定义为标称电流的2倍。在实际系统设计中，器件输出电流能力往往受限于芯片的
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功率MOSFET的正向导通等效电路（1）：等效电路（2）：说明：功率 MOSFET 正向导通时可用一电阻等效，该电阻与温度有关，温度升高，该电阻变大；它还与门极驱动电压的大小有关，驱动电压升高，该电阻变小。详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。功率MOSFET的反向导通等效电路（1）（1）：等效电路（门极不加控制）（2）：说明：即内部二极管的等效电路，可用一电压降等效，此二极管为MOSFET 的体二极管，多数情况下，因其特性很差，要避免使用。功率MOSFET的反向导通等效电路（2）（1）：等效电路（门极加
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/ 前言 /功率半导体热设计是实现IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基础，只有掌握功率半导体的热设计基础知识，才能完成精确热设计，提高功率器件的利用率，降低系统成本，并保证系统的可靠性。功率器件热设计基础系列文章会比较系统地讲解热设计基础知识，相关标准和工程测量方法。上一篇讲了两种热等效电路模型，Cauer模型和Foster模型，这一篇以二极管的浪涌电流为例，讲清瞬态热阻曲线的应用。浪涌电流二极管的浪涌电流能力是半导体器件的一个重要参数。在被动整流应用中，由于电网的频率是50Hz，因此10ms的二极管电流
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据媒体报道，美国商务部13日宣布，已与德国汽车零部件供应商博世达成初步协议，向其提供至多2.25亿美元补贴，用于在加州生产碳化硅（SiC）功率半导体。据悉，这笔资金将支持博世计划的19亿美元投资，改造其位于加州罗斯维尔的工厂，以生产碳化硅功率半导体。此外，美国商务部还将为博世提供约3.5亿美元政府贷款。博世计划于 2026 年开始生产 SiC 芯片，据估计，该项目一旦全面投入运营，可能占美国SiC制造产能的40%以上。
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