昨天比較詳細的描寫了半導體材料中襯板和基板的選擇，里面提到了功率器件在新能源汽車中的應用，那么功率器件的襯板和基板的選擇也是在半導體的工藝中比較重要的部分，而對于模塊來說，梵易之前對IGBT模塊有比較多的闡述，比如IGBT模塊可靠性設計與評估，功率器件IGBT模塊封裝工藝技術以及IGBT封裝技術探秘都比較詳細的闡述了功率模塊IGBT模塊從設計到制備的過程，那今天講解最近比較火的SiC模塊封裝給大家進行學習。

SiC近年來在光伏，工業電源，汽車等領域逐步滲透，并快速發展。當面對大功率需求的時候，多芯片并聯的功率模塊設計開始遇到問題，傳統的基于Si基的模塊設計很多時候并不完全適用于SiC模塊的設計。那么SiC模塊封裝該如何更好的適應應用需求呢？

封裝是芯片到應用的重要一環，在大功率的電力電子應用中，多芯片并聯封裝到一起是滿足更高功率的重要手段。當面對上百千瓦甚至兆瓦級別的功率開關的時候，TO-247這種封裝就不太適用了。那么我們就有了各種各樣的封裝形式。以應對不同的應用需求，來滿足成本，性能指標。

下面的圖片列舉了目前常用的封裝，各種封裝都有特別適用的應用場景，比如PCBA集成的適合于Easy,Flow,Econo等封裝。汽車級的應用，直接水冷往往是最優的選項。壓接式的模塊則是應于MMC拓撲的電網應用。

當更大功率的應用需要到功率半導體的時候，我們從芯片級別并聯成為一個最優的選項，應對復雜拓撲結構或者組合拓撲結構的時候，更大的DBC面積以及針腳的出線端子才能滿足要求，對于高功率密度的要求，直接水冷或者雙面水冷是做好的選項。

Easy, EconoPIM, Flow, MiniSKiip 等封裝采用針腳出線形式，能很好的滿足諸如NPC, Braker, APF, 整流等復雜拓撲或者結構的應用；

PrimePACK, IHV等封裝則是在芯片并聯的基礎上又通過內置母排并聯了多個DBC以實現更高的功率。XHP封裝其實也是類似上述的大功率模塊，差異在于減少了DBC并聯，同時優化外部結構利于外部模塊級別并聯以滿足應用端更加靈活的設計需求。

HybridPACK,DCM1000, M653等模塊則是典型的汽車級模塊，采用少量芯片并聯，直接水冷方式以提供功率密度，DCM1000的半橋結構則是為了提供更加靈活的應用設計，Molding的封裝形式以及三直流端子的母線設計也可以很好的兼容SiC模塊的設計。

后面的Hybrid DSC 封裝也包括其他類似的雙面冷卻模塊的設計，雖然外部結構設計復雜，但是可以給應用端提供靈活緊湊的設計，以實現高功率密度。

梵易覺的，我們可以以SiC模塊為例，當傳統封裝結構用于寬禁帶半導體材料功率模塊封裝時，會帶來以下問題：

一是引線鍵合和復雜的內部互連結構帶來較大的寄生電容和寄生電感。SiC功率芯片的開關速度可以更快，因而電壓和電流隨時間的變化率（dv/dt和di/dt）就更大，這會對驅動電壓的波形帶來過沖和震蕩，會引起開關損耗的增加，嚴重時甚至會引起功率器件的誤開關，因此SiC功率器件對寄生電容和寄生電感更加敏感。

二是SiC功率器件在散熱方面具有更高的要求。SiC器件可以工作在更高的溫度下，在相同功率等級下，其功率模塊較Si功率模塊在體積上大幅降低，因此對散熱的要求就更高。

而且如果工作時的溫度過高，不但會引起器件性能的下降，還會因為不同封裝材料的熱膨脹系數（CTE）失配以及界面處存在的熱應力帶來可靠性問題。

所以，當大功率的全碳化硅模塊能給應用帶來系統提升的同時，梵易覺的如何把多片并聯的SiC芯片高性能的封裝到模塊開始成為一個重要發展方向，上述的這些典型封裝是否能很好的適應于SiC模塊？如何開發新型SiC模塊的封裝技術呢？這是留給我們需要去思考的問題。