引言

TO-247-4封裝的SiC MOSFET因其高速開關性能、降低的開關損耗等優(yōu)勢而受到市場的廣泛歡迎，這種封裝通過Kelvin連接減少了電源線電感對柵極驅動信號的影響，提供了設計靈活性并改善了熱性能，適用于高端服務器電源、太陽能逆變器、UPS電源、電機驅動、儲能和充電樁等多種應用領域，滿足了市場對高效率和高功率密度解決方案的需求。目前愛仕特已量產21款TO-247-4封裝的SiC MOSFET，電壓覆蓋650V—3300V。

愛仕特始終秉承創(chuàng)新理念，近期推出了1200V和1700V兩款內絕緣型TO-247-4封裝的SiC MOSFET。這些創(chuàng)新產品在保持標準封裝尺寸，通過內置陶瓷片優(yōu)化了絕緣和導熱性能，背面散熱器做了懸浮電位設計，減少了外部絕緣材料依賴，降低了材料老化導致的長期運行故障風險，增強了產品可靠性和耐用性。

▲內絕緣型TO-247-4封裝SiC MOSFET

▲內絕緣型TO-247-4封裝SiC MOSFET產品列表

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一、愛仕特內絕緣型SiC MOSFET的性能特點

該產品搭載了愛仕特自研第三代SiC 芯片，具有開關速度快、抗干擾能力強和高可靠性等特點。該產品尺寸為40*15.9*5mm，與常規(guī)TO-247-4封裝尺寸一致，可實現快速替換。

▲內絕緣型TO-247-4封裝尺寸

• 高開關速度：SiC 材料的高電子遷移率，提升系統(tǒng)響應速度和動態(tài)性能
• 高功率密度：搭載第三代自研SiC 芯片，實現小尺寸下的大電流承受能力
• 低寄生電感設計：緊湊內部布局，降低功率回路中的寄生電感
• 高抗干擾能力：具有開爾文源極引腳，能夠進一步降低器件的開關損耗，提高模塊的抗干擾能力
• 高溫穩(wěn)定性：寬溫度范圍下（-55°C至175°C）的穩(wěn)定運行，適應各種環(huán)境條件

二、與常規(guī)TO-247封裝的區(qū)別

• 結構不同：內置絕緣陶瓷片

常規(guī)TO-247-4封裝框架和漏極直接相連，非絕緣特性使得應用的時候必須外部安裝絕緣片，將器件與散熱器進行電氣隔離。

▲常規(guī)TO-247-4封裝結構示意圖

而內絕緣型TO-247-4封裝使用特殊的封裝工藝將承載芯片的框架與MOSFET背部散熱片相互隔離，最終在MOSFET的漏極與其背部散熱片之間實現電氣隔離。

▲內絕緣型TO-247-4封裝結構示意圖

• 總體熱阻不同：減少了絕緣墊的熱阻

常規(guī)TO-247封裝SiC MOSFET的總體熱阻＝芯片熱阻+芯片下焊料的熱阻+銅支架的熱阻+導熱硅脂的熱阻+絕緣墊的熱阻+散熱器的熱阻。

▲常規(guī)TO-247-4封裝熱阻示意圖

內絕緣型TO-247-4封裝減少了絕緣墊的熱阻，直接安裝到散熱器使用，緩沖了功率MOSFET封裝中芯片和銅框架的熱膨脹系數的差異，顯著減少相鄰層之間的熱失配，提高了功率循環(huán)耐受性，進而降低器件結溫。

• • 安裝工藝不同：簡化生產流程

簡化的內絕緣封裝設計不僅提高了生產效率，還降低了熱阻，為電力系統(tǒng)的高性能運行提供了新的選擇。

▲TO-247-4封裝SiC MOSFET安裝示意圖

三、應用中的對比優(yōu)勢

• 降低成本

1. 無需增加MOSFET和散熱片之間的絕緣片及固定螺絲上的絕緣粒，節(jié)約了材料成本、物料管理成本和生產成本

• 簡化生產裝配

1. 省略器件與散熱器之間的絕緣墊片，簡化生產流程
2. 解決不同作用的MOSFET共用一個散熱片的絕緣問題

• 提高可靠性

1. 避免因絕緣材料高溫或破裂而產生的可靠性問題
2. 銅框架和SiC 芯片的熱膨脹系數差異較大，內置陶瓷絕緣片可以提高功率循環(huán)的可靠性