多芯片整体式Clip互连碳化硅功率模块反向耦合低感封装方法

碳化硅功率器件因性能优异成为替代传统硅器件的重要选择，但封装中键合线和端子引入的寄生电感导致开关过冲与振荡，制约其优势发挥。本文提出一种多芯片整体式Clip互连封装方法，采用Clip取代键合线，并通过优化陶瓷基板布局实现内部电流反向耦合，降低寄生电感。结合电容直连结构抑制外部回路电感。仿真结果显示模块内部寄生电感为3.8 nH，功率回路电感5.0 nH；实验测得1 200 V/600 A样机功率回路电感4.53 nH，换流回路总电感5.87 nH，较传统模块降低44.6%。

碳化硅功率器件凭借其优异的性能,成为传统硅器件有力的竞争者.然而,在封装过程中,因键合线以及引出端子等引入的额外寄生电感,致使封装后的碳化硅功率模块会产生较大的开关过冲与振荡,进而难以体现其理论上的优越性.为此,该文提出一种具有极低电感的多芯片整体式Clip互连碳化硅功率模块封装方法,将功率模块内部键合铝线替换成Clip互连,并通过规划陶瓷基板布局,使Clip电流流向与陶瓷基板线路电流相反,利用电流反向耦合效应降低功率模块内部寄生电感.同时,利用电容直连结构消除外部回路寄生电感.经仿真得到的功率模块内部寄生电感为 3.8 nH,功率回路电感为 5.0 nH.实验测试得到 1 200 V/600 A样机功率回路电感为4.53 nH,换流回路总电感 5.87 nH,与传统布局功率模块相比电感降低了 44.6%.