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SEMITOP®–替代分立功率器件的最佳选择

SEMITOP®–替代分立功率器件的最佳选择 2011年12月10日 来源： 赛米控公司的SEMITOP将多个芯片，例如IGBT，二极管，输入整流桥等集成在一个单个的模块中。高集成度封装减少了器件数量和分立功率器件方案所需的巨大空间，同时还保证了良好的连结性以及可靠性。由于SEMITOP所使用的先进的处理材料，例如DBC[1>陶瓷衬底和内部的硅胶覆盖物，使得对于外部温度改变和机械应力有较强免疫力和品质保证。

本文主要从可靠性，寿命以及价格等方面对分立功率器件和当前功率模块SEMITOP做个比较。

SEMITOP的产品系列和芯片技术

SEMITOP家族包含有SEMITOP® 1， SEMITOP® 2， SEMITOP® 3和最新的SEMITOP® 4。每类产品均有2个耐压等级：600V和1200V， 使用的是NPT或 Trench IGBT芯片。新推出的SEMITOP® 4 驱动电机时功率可达22KW，将最新的IGBT芯片封装在一个紧凑的包装里。它是目前的SEMITOP 1，2，3 模块的延续产品。

SEMITOP和分立功率器件的比较

SEMITOP使用的是赛米控的专利SKiiP技术[2>。该产品最初研发的目的就是为了在各种需要高集成度，绝缘以及高可靠性的应用场合可供选择来取代分立功率器件。SEMITOP使用的压接技术让芯片直接焊接在含有陶瓷衬底的基板上。

这种结构使得SEMITOP具有如下特性:

1. SEMITOP 比分立功率器件具有更高集成度

SEMITOP®具有可根据客户要求而灵活设计的拓扑结构而且是高集成度的模块。典型的一个例子是它可以将整流，制动以及逆变全部集成在一个模块里。参考图1和图2。具有CIB[3> 拓扑结构带温度传感器的单个SEMITOP模块等于 21个分立功率器件. 从这点来看，SEMITOP远比分立功率器件紧凑和节省空间。

[1> DBC：将邦定线直接焊在铜板上的技术

[2> SKiiP技术 = 压接技术 + 不带铜基板

[3> CIB = 整流单元 + 逆变单元+ 制动单元

图1 图 2 SEMITOP CIB 模块等于21个分立功率器件

2. SEMITOP® 比分立功率器件拥有更低的热阻和高可靠性

[1> DBC：将邦定线直接焊在铜板上的技术

[1> SKiiP技术 = 压接技术 + 不带铜基板

[1> CIB = 整流单元 + 逆变单元+ 制动单元

SEMITOP®不带铜基板，这是和分立功率器件非常大的一个区别。 下图(图3)可以很清晰的看出。

图 3 SEMITOP®和分立功率器件的基板比较

热阻是表征物体热传导能力的物理量。当两种物质接触时，热阻越大表明热传导越差。对于功率器件而言，热阻大则意味着使用时散热能力差。

SEMITOP® 具有比分立功率器件低的多的热阻是由于:

- 陶瓷衬底比分立功率器件所用的绝缘材料（如绝缘片）拥有更好的热传导性，因此使得SEMITOP的结到散热器的热阻要低于分立功率器件。参考图4 。

SEMITOP® 具有比分立功率器件更好的可靠性是由于：

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