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從實驗室到市場：碳化硅功率器件如何突破可靠性瓶頸
從 MOSFET 、二極管到功率模塊，功率半導(dǎo)體產(chǎn)品是我們生活中無數(shù)電子設(shè)備的核心。 從醫(yī)療設(shè)備和可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施，到個人電子產(chǎn)品和電動汽車 (EV)，它們的性能和可靠性確保了各種設(shè)備的持續(xù)運行。
2025-05-16
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功率器件新突破！氮化鎵實現(xiàn)單片集成雙向開關(guān)
氮化鎵（GaN）單片雙向開關(guān)正重新定義功率器件的電流控制范式。 傳統(tǒng)功率器件（如MOSFET或IGBT）僅支持單向主動導(dǎo)通，反向電流需依賴體二極管或外接抗并聯(lián)二極管實現(xiàn)第三象限傳導(dǎo)。這種被動式反向?qū)ú粌H缺乏門極控制能力，更因二極管壓降導(dǎo)致效率損失。為實現(xiàn)雙向可控傳導(dǎo)，工程師常采用背對背（B2B）拓?fù)浼壜?lián)兩個器件，卻因此犧牲了功率密度并增加了系統(tǒng)復(fù)雜度。
2025-05-11
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迎刃而解——華大九天Polas利器應(yīng)對功率設(shè)計挑戰(zhàn)
電源管理集成電路（PMIC）設(shè)計涉及電源轉(zhuǎn)換、電壓調(diào)節(jié)、電流管理等核心領(lǐng)域。隨著技術(shù)節(jié)點的演進(jìn)，功率器件面臨著更大的電壓差、更高的電流密度以及更為嚴(yán)苛的功率/熱耗散要求；金屬互聯(lián)層的電阻在整體導(dǎo)通電阻中的占比越來越大；異形大金屬圖層以及功率器件拆分方式對參數(shù)提取的準(zhǔn)確性造成了影響；封裝對芯片內(nèi)電氣特性的影響亦愈發(fā)顯著。這些因素共同對功率設(shè)計在電遷移（EM）、熱性能（Thermal）和導(dǎo)通電阻（RDSon）等可靠性方面帶來了新的挑戰(zhàn)。此外，如何高效地驅(qū)動具有較大有效柵極寬度的PowerMOS，以及如何防止上下管開關(guān)切換過程中的穿通漏電現(xiàn)象，也成為功率設(shè)計領(lǐng)域的核心難題。
2025-02-13
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使用MSO 5/6內(nèi)置AWG進(jìn)行功率半導(dǎo)體器件的雙脈沖測試
SiC器件的快速開關(guān)特性包括高頻率，要求測量信號的精度至少達(dá)到100MHz或更高帶寬 (BW)，這需要使用額定500MHz或更高頻率的示波器和探頭。在本文中，寬禁帶功率器件供應(yīng)商Qorvo與Tektronix合作，基于實際的SiC被測器件 (DUT)，描述了實用的解決方案。
2025-01-26
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（十三）——使用熱系數(shù)Ψth(j－top)獲取結(jié)溫信息
功率半導(dǎo)體熱設(shè)計是實現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計基礎(chǔ)知識，才能完成精確熱設(shè)計，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。
2025-01-24
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（十二）——功率半導(dǎo)體器件的PCB設(shè)計
功率半導(dǎo)體熱設(shè)計是實現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計基礎(chǔ)知識，才能完成精確熱設(shè)計，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。
2025-01-14
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（十）——功率半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)
在功率器件的熱設(shè)計基礎(chǔ)系列文章《功率半導(dǎo)體殼溫和散熱器溫度定義和測試方法》和《功率半導(dǎo)體芯片溫度和測試方法》分別講了功率半導(dǎo)體結(jié)溫、芯片溫度、殼溫和散熱器溫度的測試方法，用的測溫儀器是熱電偶、紅外成像儀和模塊中的NTC和芯片上的二極管。
2024-12-31
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（八）——利用瞬態(tài)熱阻計算二極管浪涌電流
功率半導(dǎo)體熱設(shè)計是實現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計基礎(chǔ)知識，才能完成精確熱設(shè)計，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。
2024-12-25
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（九）——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
任何導(dǎo)熱材料都有熱阻，而且熱阻與材料面積成反比，與厚度成正比。按道理說，銅基板也會有額外的熱阻，那為什么實際情況是有銅基板的模塊散熱更好呢？這是因為熱的橫向擴(kuò)散帶來的好處。
2024-12-22
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（七）——熱等效模型
有了熱阻熱容的概念，自然就會想到在導(dǎo)熱材料串并聯(lián)時，就可以用阻容網(wǎng)絡(luò)來描述。一個帶銅基板的模塊有7層材料構(gòu)成，各層都有一定的熱阻和熱容，哪怕是散熱器，其本身也有熱阻和熱容。整個散熱通路還包括導(dǎo)熱脂、散熱器和環(huán)境。不同時間尺度下的各層溫度如下圖，溫度的紋波是由熱容決定的。
2024-12-11
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（六）——瞬態(tài)熱測量
功率半導(dǎo)體熱設(shè)計是實現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計基礎(chǔ)知識，才能完成精確熱設(shè)計，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。
2024-12-09
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功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（五）——功率半導(dǎo)體熱容
功率半導(dǎo)體熱設(shè)計是實現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計基礎(chǔ)知識，才能完成精確熱設(shè)計，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。
2024-12-06
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