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基于分立器件并联的高功率密度碳化硅电机控制器研究 被引量：10
1
作者 张少昆 孙微 +2 位作者 范涛 温旭辉 张栋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期5999-6014,共16页
新能源车用的电机控制器通常通过大功率模块来完成,但大功率模块一般成本比较高,体积比较大,资源也有限。该文基于SiC MOSFET分立器件并联设计了一种高功率密度电机控制器,为了从电气和散热角度最大程度地提升材料和空间利用率,实现高... 新能源车用的电机控制器通常通过大功率模块来完成,但大功率模块一般成本比较高,体积比较大,资源也有限。该文基于SiC MOSFET分立器件并联设计了一种高功率密度电机控制器,为了从电气和散热角度最大程度地提升材料和空间利用率,实现高功率密度以及分立器件的良好动静态均流,设计了一种新型的电子系统结构,并提出了一种能动态平衡并联MOSFET电流的高抗扰驱动电路以及可实现低寄生电感、大电流以及高散热的适合分立器件并联应用的新型印制电路板(PCB)叠层母排设计方法。提出的电路及方法既有利于实现并联器件的动静态均流,又可以减小寄生电感造成的影响,还可以有效抑制负向串扰电压。对基于上述研究成果开发出的碳化硅电机控制器,经过双脉冲及功率实验,结果表明,设计的分立器件并联控制器并联均流效果好、散热好、功率密度高,在风冷的条件下,实现了效率最高为99.5%,功率密度为60 kW/L,可应用到新能源整车系统中。 展开更多
关键词 SiC MOSFET 分立器件并联 高功率密度 印制电路板(PCB)叠层母排
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半导体分立器件的失效分析及预防措施 被引量：6
2
作者 夏远飞 刘勇 《中国测试》 CAS 北大核心 2012年第6期87-90,共4页
为研究过电应力对半导体分立器件可靠性的影响,以国产ZL20螺栓形整流二极管为例,建立整流二极管基本失效率模型,揭示半导体分立器件性能和可靠性的主要影响因素,提出预防半导体分立器件失效的措施。试验结果表明:给出的ZL20螺栓形整流... 为研究过电应力对半导体分立器件可靠性的影响,以国产ZL20螺栓形整流二极管为例,建立整流二极管基本失效率模型,揭示半导体分立器件性能和可靠性的主要影响因素,提出预防半导体分立器件失效的措施。试验结果表明:给出的ZL20螺栓形整流二极管基本失效率模型反映了其失效规律,可以应用于工程实践。 展开更多
关键词 过电应力 失效分析 半导体分立器件 可靠性 模型
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基于寄生电感优化的分立式SiC MOSFET器件压接封装方法研究 被引量：3
3
作者 李辉 朱哲研 +4 位作者 姚然 王晓 刘人宽 余越 赖伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期8478-8489,共12页
现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首... 现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。 展开更多
关键词 TO-247-3 压接封装 SiC MOSFET 分立器件 寄生电感 开关损耗
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环氧树脂高温热老化反应对器件功率循环寿命的影响机理 被引量：1
4
作者 王作艺 严雨行 +4 位作者 邓二平 莫申扬 吴立信 吴天华 黄永章 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期858-866,872,共10页
分立器件主要使用环氧树脂封装材料以保护芯片免受机械损伤和环境腐蚀,但环氧树脂材料的热稳定性较差,在高温环境下易发生化学反应,影响器件的性能。因此,一般要求器件的工作温度不能超过环氧树脂的玻璃化转变温度。以SiCMOSFET分立器... 分立器件主要使用环氧树脂封装材料以保护芯片免受机械损伤和环境腐蚀,但环氧树脂材料的热稳定性较差,在高温环境下易发生化学反应,影响器件的性能。因此,一般要求器件的工作温度不能超过环氧树脂的玻璃化转变温度。以SiCMOSFET分立器件为研究对象,通过功率循环试验深入探究高温存储对器件功率循环寿命的影响。结果表明,经高温存储后器件的寿命得到显著提升。此外,通过对高温存储前后环氧树脂材料进行热机械分析,发现环氧树脂材料的热稳定性经高温存储后得到增强。最后,通过建立有限元仿真模型,深入分析高温存储对器件芯片表面应变及键合线应变的影响,发现高温存储后器件芯片表面应变及键合线应变变小,解释了高温存储对器件寿命提升的影响机理。 展开更多
关键词 功率循环寿命 sicmosfet分立器件 环氧树脂 高温存储 玻璃化转变温度
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分立器件并联型叠层母排均流分析及优化设计 被引量：8
5
作者 於少林 张兴 +2 位作者 王佳宁 周伟男 黄耀东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2086-2099,共14页
并联应用SiC MOSFET是一种适应大功率变流场景的有效方案,但是容易出现器件电流不均衡现象。该文根据一款分立器件并联型逆变器出现的静态不均流问题,在建立的寄生参数模型基础上分析寄生参数差异性对于并联均流的影响,指出影响静态均... 并联应用SiC MOSFET是一种适应大功率变流场景的有效方案,但是容易出现器件电流不均衡现象。该文根据一款分立器件并联型逆变器出现的静态不均流问题,在建立的寄生参数模型基础上分析寄生参数差异性对于并联均流的影响,指出影响静态均流的关键因素。同时分析交流母排汇流点位置对于静态寄生参数的影响,提出一种定位真实汇流点的方法,从而可以准确提取静态寄生参数。最后探究路径间的耦合效应对于等效寄生电感的影响,通过调整交流母排汇流点匹配路径的自感和互感,实现等效寄生参数的均衡性。基于此,对该叠层母排进行优化设计,最终的实验结果表明,优化后的叠层母排极大地改善了静态均流,验证了该优化设计方案的有效性。 展开更多
关键词 分立器件 并联型 叠层母排 寄生参数
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基于分立器件并联型碳化硅逆变器的叠层母排设计研究 被引量：3
6
作者 於少林 张兴 +3 位作者 王佳宁 吴馥晨 王琛 刘元剑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期3738-3750,共13页
在分立器件并联型碳化硅逆变器中,主功率回路叠层母排的设计需满足低寄生电感、外电路对称及器件均温的目标。然而,现有叠层母排的结构方案大多针对的是功率模块,对于分立器件并联型叠层母排缺乏系统性的设计方法。首先以两管并联为例,... 在分立器件并联型碳化硅逆变器中,主功率回路叠层母排的设计需满足低寄生电感、外电路对称及器件均温的目标。然而,现有叠层母排的结构方案大多针对的是功率模块,对于分立器件并联型叠层母排缺乏系统性的设计方法。首先以两管并联为例,展示分立器件并联型叠层母排的三维结构特征。接着提出一种分立器件并联型叠层母排寄生电感建模以及解耦计算方法,为评估并联支路寄生电感大小和对称性提供依据。最终基于Ansys Q3D的参数化仿真分析,对不同器件布局以及关键物理尺寸进行寻优,总结出分立器件并联型叠层母排的设计原则。基于上述方法,设计出一种六管并联型叠层母排结构,通过仿真和实验验证了该结构满足低感,外电路对称以及器件均温的设计目标。 展开更多
关键词 碳化硅逆变器 分立器件 并联型 叠层母排 寄生电感
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基于分立器件的SiC MOSFET功率模块门极驱动电路设计 被引量：6
7
作者 王翰祥 蒋栋 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期51-57,共7页
SiC MOSFET功率模块能够帮助提高变换器高温、高功率密度运行的可行性。同时,对于高温下可靠运行的驱动电路的需求也随之增加。由于Si技术的驱动芯片和隔离芯片的耐温最大不超过125℃,本研究提出了一种使用脉冲变压器配合基于Si材料的... SiC MOSFET功率模块能够帮助提高变换器高温、高功率密度运行的可行性。同时,对于高温下可靠运行的驱动电路的需求也随之增加。由于Si技术的驱动芯片和隔离芯片的耐温最大不超过125℃,本研究提出了一种使用脉冲变压器配合基于Si材料的分立器件实现的隔离驱动电路,能够提供与商业化驱动电路同等的驱动电流与上升下降时间。所提出的分立器件驱动电路经Saber仿真验证,并于SiC功率模块上进行双脉冲实验评估。仿真和实验结果证明了所提出的驱动结构对SiC MOSFET驱动的效果。 展开更多
关键词 门极驱动电路 脉冲变压器 分立器件 驱动能力
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基于银焊膏电流烧结的航天功率分立器件气密封装
8
作者 章永飞 李欣 梅云辉 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期54-57,共4页
由于传统气密封装方法在封装的过程中会给电子器件带来不利的影响,本文基于银焊膏电流烧结快速互连技术,提出了一种新型的气密封装方法,可用于航天功率分立器件的密封。本文研究了通电过程中接头温度、微观形貌以及剪切强度的变化。在... 由于传统气密封装方法在封装的过程中会给电子器件带来不利的影响,本文基于银焊膏电流烧结快速互连技术,提出了一种新型的气密封装方法,可用于航天功率分立器件的密封。本文研究了通电过程中接头温度、微观形貌以及剪切强度的变化。在银焊膏电流烧结的过程中,随着有机物的去除,烧结银层升温速率急剧下降,并且最初被有机物分离的银颗粒逐渐相互接触。随着通电时间延长,烧结银接头越来越致密,伴随着接头强度的不断提高。最终获得的烧结银密封接头可以满足封装器件对气密性的要求。 展开更多
关键词 银焊膏 电流烧结 气密封装 分立器件
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Si IGBT和SiC MOSFET分立器件封装可靠性对比 被引量：1
9
作者 张莹 谢露红 +3 位作者 邓二平 严雨行 赵雨山 黄永章 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期231-239,254,共10页
为了明确SiC金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)与Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)寿命差异的原因,在相同结温条件下对上述两种分立器件进行功率循环试验。试验结果表明,SiC MOSFET的寿命大于Si IGBT的寿命。若将两组试验负载电流等效... 为了明确SiC金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)与Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)寿命差异的原因,在相同结温条件下对上述两种分立器件进行功率循环试验。试验结果表明,SiC MOSFET的寿命大于Si IGBT的寿命。若将两组试验负载电流等效一致,则SiC MOSFET的寿命约为Si IGBT的1/4。为了揭示寿命差异的根本原因,即失效机理的探究,建立了两种器件电-热-力多物理场有限元模型并在功率循环试验条件下进行仿真,结果表明造成寿命差异的原因是Si、SiC材料与铝材料之间的热膨胀系数差异不同,导致器件在功率循环中受到循环热应力时产生的塑性应变不同。研究结果为提高SiC MOSFET的寿命提供了理论参考。 展开更多
关键词 SIC 分立器件 功率循环 寿命 有限元模型 机理分析
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第六届中国半导体行业协会半导体分立器件分会年会暨2012’全国半导体器件技术、产业发展研讨会
10
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期583-584,共2页
半导体分立器件分会受中国半导体行业协会委托,自二零零七年至今已成功过举办过五届全国性半导体会议,特别是杭州与昆明的会议,参会人数都近三百人,形成了以我国半导体器件研究、开发和产、学、研单位为主的产业交流平台。今年,中国半... 半导体分立器件分会受中国半导体行业协会委托,自二零零七年至今已成功过举办过五届全国性半导体会议,特别是杭州与昆明的会议,参会人数都近三百人,形成了以我国半导体器件研究、开发和产、学、研单位为主的产业交流平台。今年,中国半导体行业协会半导体分立器件分会继往年会议安排, 展开更多
关键词 半导体分立器件 行业协会 器件技术 中国 产业 年会 半导体器件 交流平台
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第六届中国半导体行业协会半导体分立器件分会年会暨2012’全国半导体器件技术、产业发展研讨会
11
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期495-496,共2页
半导体分立器件分会受中国半导体行业协会委托，自二零零七年至今已成功过举办过五届全国性半导体会议，特别是杭州与昆明的会议，参会人数都近三百人，形成了以我国半导体器件研究、开发和产、学、研单位为主的产业交流平台。今年，中... 半导体分立器件分会受中国半导体行业协会委托，自二零零七年至今已成功过举办过五届全国性半导体会议，特别是杭州与昆明的会议，参会人数都近三百人，形成了以我国半导体器件研究、开发和产、学、研单位为主的产业交流平台。今年，中国半导体行业协会半导体分立器件分会继往年会议安排， 展开更多
关键词 半导体分立器件 行业协会 器件技术 中国 产业 年会 半导体器件 交流平台
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半导体分立器件断腿分析
12
作者 王金城 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1993年第4期39-40,共2页
本文对半导体分立器件的断腿问题作了一些分析,对断腿产生的原因及清除缺陷的途径提出了一些见解.
关键词 半导体器件 分立器件 断腿
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分立器件产业 永不没落的朝阳产业
13
作者 Helen 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期21-23,20,共4页
作为半导体产业的两大分支之一,分立器件产业在中国保持着悠久的发展历史,随着产业的不断发展,一些新技术、新工艺、新产品的不断涌现,这些都将推动着分立器件市场的蓬勃发展。本刊特约业内著名分立器件专家和企业家杨克武、王新潮先生... 作为半导体产业的两大分支之一,分立器件产业在中国保持着悠久的发展历史,随着产业的不断发展,一些新技术、新工艺、新产品的不断涌现,这些都将推动着分立器件市场的蓬勃发展。本刊特约业内著名分立器件专家和企业家杨克武、王新潮先生谈了行业热点问题。他们独到的见解、精辟的分析,给予读者启示,让我们看到了分立器件产业的希望和未来。 展开更多
关键词 分立器件产业 中国 市场 发展前景
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我国片式半导体分立器件现状及应用
14
作者 周永仁 潘振增 孙克俊 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期16-22,共7页
就国内外片式器件的类型、特点及发展趋势及我国片式器件的应用领域及市场情况做一概述,指出存在的问题并提出相应的建议。
关键词 片式 半导体分立器件 应用 类型
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抓住新的发展机遇，增强竞争实力──国内半导体分立器件行业现状及市场展望
15
作者 贺德林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第1期12-16,共5页
作为微电子领域的支柱产业之一的半导体分立器件工业，必将获得一次新的良好的发展机遇。总览国内外器件应用市场的发展趋势，今后几年，国内分立器件将保持年增幅２５％左右的市场发展态势，年出口量将达到总产量的４０％以上。市场竞... 作为微电子领域的支柱产业之一的半导体分立器件工业，必将获得一次新的良好的发展机遇。总览国内外器件应用市场的发展趋势，今后几年，国内分立器件将保持年增幅２５％左右的市场发展态势，年出口量将达到总产量的４０％以上。市场竞争更加激烈，利润率越来越低；生产转向规模经济化、集约化；新技术不断被采用，产品换代周期缩短，应用市场不断拓展；产品的质量、服务与价格愈来愈受到重视，寻求有明显优势供货能力的单位建立供需伙伴关系，是用户的一个新心态；质量效益型是企业发展的一条重要途径。 展开更多
关键词 市场 发展 半导体器件 半导体分立器件
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半导体分立器件“八五”发展重点的战略探讨与建议
16
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1991年第3期1-7,12,共8页
本文介绍了目前各种微波/毫米波半导体分立器件(尤其是各种三端器件)的技术性能,也简要介绍了我国的研制水平,在分析国内外情况和我国实际需要的基础上提出了我国“八五”期间发展半导体分立器件的几点建议。
关键词 半导体器件 分立器件 八五规划
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第七届中国半导体行业协会半导体分立器件分会年会暨2013’全国半导体器件技术、产业发展研讨会第一轮会议通知
17
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期239-240,共2页
受全球宏观经济影响,2012年半导体分立器件产业发展缓慢。2013年,随着第十二个五年计划深入开展,国家出台的鼓励政策陆续落实,半导体分立器件在传统消费类电子、计算机及外设、网络通信等领域,在智能手机、平板电脑、轨道交通、新能源... 受全球宏观经济影响,2012年半导体分立器件产业发展缓慢。2013年,随着第十二个五年计划深入开展,国家出台的鼓励政策陆续落实,半导体分立器件在传统消费类电子、计算机及外设、网络通信等领域,在智能手机、平板电脑、轨道交通、新能源、混合动力汽车、固态照明、便携医疗电子等这些新兴市场,将获得更加广泛的应用,半导体分立器件产业将会从低谷中走出。 展开更多
关键词 半导体分立器件 器件技术 行业协会 产业 消费类电子 年会 中国 混合动力汽车
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第七届中国半导体行业协会半导体分立器件分会年会暨2013'全国半导体器件技术、产业发展研讨会第一轮会议通知
18
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期317-317,共1页
受全球宏观经济影响，2012年半导体分立器件产业发展缓慢。2013年，随着第十二个五年计划深入开展，国家出台的鼓励政策陆续落实，半导体分立器件在传统消费类电子、计算机及外设、网络通信等领域，在智能手机、平板电脑、轨道交通、新... 受全球宏观经济影响，2012年半导体分立器件产业发展缓慢。2013年，随着第十二个五年计划深入开展，国家出台的鼓励政策陆续落实，半导体分立器件在传统消费类电子、计算机及外设、网络通信等领域，在智能手机、平板电脑、轨道交通、新能源、混合动力汽车、固态照明、便携医疗电子等这些新兴市场，将获得更加广泛的应用，半导体分立器件产业将会从低谷中走出。 展开更多
关键词 半导体分立器件 器件技术 行业协会 产业 消费类电子 年会 中国 混合动力汽车
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分立器件欲撑起中国半导体产业半边天
19
作者 Peter 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期8-9,共2页
关键词 中国 半导体产业 分立器件 发展前景 市场
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第八届中国半导体行业协会半导体分立器件分会年会第一轮会议通知
20
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期318-319,共2页
2014年是完成《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》（以下简称“发展规划”）“关键电子元器件自主保障能力明显提升”路线图决定性的一年。随着“发展规划”的实施，国家出台的鼓励政策陆续落实，半导体分立器件产业取得了很大成... 2014年是完成《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》（以下简称“发展规划”）“关键电子元器件自主保障能力明显提升”路线图决定性的一年。随着“发展规划”的实施，国家出台的鼓励政策陆续落实，半导体分立器件产业取得了很大成绩，它已在传统产业转型和技术升级、新型产业发展中发挥了巨大作用。 展开更多
关键词 半导体分立器件 行业协会 年会 中国 新兴产业 电子元器件 保障能力 国家战略
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