Charakterizace SiC výkonového modulu na keramickém substrátu

Abstract

Tento článek představuje charakterizaci vysoko-proudého výkonového modulu SiC založeného na substrátu z oxidu hlinitého (Al2O3) . Topologie výkonového modulu je půl-můstek (phase-leg) a každý spínač se skládá ze šesti paralelních 750V SiC-MOSFETů. Substrát je na bázi keramiky z oxidu hlinitého a byl vyroben technologií TPC. Tento článek poskytuje základní charakterizaci statických i dynamických parametrů. Statické parametry byly analyzovány analyzátorem výkonových zařízení a zahrnují svodový proud, prahové napětí hradla a I-V charakterizaci při různých teplotách. Dynamické chování bylo měřeno pomocí dvojitého pulzního testu (DPT). Byly měřeny ztráty energie spínání zařízení a rychlost spínání při různé proudové zátěži.

This paper presents an electrical characterization of a high-current SiC power module based on an aluminium oxide substrate (Al2O3) for a high-power converter. Topology of a power module is a half-bridge (phase-leg) and each switch consist of six parallel 750V dies SiC-MOSFETs. The substrate is based on aluminium oxide ceramic and was manufactured by TPC technology. This paper provides basic characterisation of both static and dynamic parameters. Static parameters were analysed with power device analyser and includes leakage current, gate threshold voltage and I-V characterisation under various temperatures. The dynamic behaviour was measured using double pulse test (DPT). The device switching energy loss and switching speed at different current load were measured.