Die neue G4H08MT23GB4-Familie nutzt eine Vollbrückenkonfiguration, unterstützt eine Spannung von 2.300 V und weist einen Durchlasswiderstand RDS(on) von 8 mΩ auf. Die Module verwenden den Industriestandard SiCPAK und integrieren die GeneSiC Trench-Assisted Planar (TAP)-Architektur der vierten Generation von Navitas. Laut Hersteller verbessert diese Kombination die Effizienz und Leistungsdichte von Energiewandlungssystemen. Mit dieser Produkteinführung erweitert Navitas sein Portfolio an Ultrahochspannungs-SiC-Bauelementen, das bereits Lösungen für 2.300 V und 3.300 V umfasst.
GeneSiC TAP-Technologie der vierten Generation:
Die neue Produktfamilie basiert auf der Trench-Assisted Planar (TAP)-Architektur der vierten Generation von Navitas. Diese Technologie ermöglicht die Herstellung von Siliziumkarbid-Bauelementen mit niedrigem Leitfähigkeitswiderstand für Hochspannungs- und Hochleistungsanwendungen. Navitas hebt hervor, dass der Wert von 8 mΩ das neue Modul zu den Lösungen mit dem niedrigsten Leitfähigkeitswiderstand im SiCPAK-Format zählt.
Paul Wheeler, Vizepräsident und Geschäftsführer der SiC-Geschäftseinheit von Navitas, merkt an, dass diese Generation des GeneSiC TAP die Einsatzmöglichkeiten von Siliziumkarbid in Ultrahochspannungsanwendungen erweitert. Das Unternehmen zielt mit diesen Bauelementen auf Geräte ab, die eine hohe Leistungsumwandlungskapazität, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit über lange Betriebszeiten hinweg vereinen müssen.
Anwendungen in Halbleitertransformatoren und KI-Rechenzentren:
Eine der Hauptanwendungen der G4H08MT23GB4-Module liegt in Halbleitertransformatoren (SSTs). Diese Systeme nutzen Leistungselektronik zur Energiewandlung und können in moderne elektrische Verteilungsarchitekturen integriert werden. Navitas positioniert seine Ultrahochvolt-SiC-Module als Komponenten für Transformatoren, die Strom aus dem Stromnetz in Hochspannungs-Gleichstromschienen für die Racks von KI-Rechenzentren umwandeln. Die neue Modulfamilie ist außerdem für netzgekoppelte Batteriespeichersysteme (BESS), Solarwechselrichter und Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge im Megawattbereich vorgesehen.
Zu den weiteren erwarteten Anwendungen gehören die Elektrolyse in Verbindung mit Wasserstoffsystemen, die DC/DC-Wandlung, industrielle Motorantriebe und Hochspannungsnetzteile.
AlN-AMB-Substrat mit Isolationsspannungen über 5 kV.
Neben der Halbleitertechnologie hat Navitas Designverbesserungen für Hochleistungsanwendungen integriert. Die Module nutzen ein Aluminiumnitrid-Substrat (AlN) mit aktiver Metalllöttechnologie (AMB). Diese Struktur optimiert die Wärmeverteilung und bietet Isolationsspannungen von über 5 kV. Die Produktfamilie verfügt außerdem über eine Epoxidharz-Verkapselung, die interne Spannungen reduziert und das Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen minimiert.
Laut Navitas bietet diese Lösung eine zehnmal höhere Wärmeleitfähigkeit als das Referenz-Silikongel. Diese Eigenschaften sollen die Wärmeleistung verbessern und interne Komponenten in Anwendungen mit anspruchsvollen Betriebsbedingungen schützen.
Hochstromfähige Presspassstifte und optionales Wärmeleitmaterial sind ebenfalls erhältlich.
Die Module verfügen über Hochstrom-Presspassverbindungen.
Laut Hersteller bieten diese Pins die doppelte Strombelastbarkeit pro Pin im Vergleich zu herkömmlichen Pressverbindungen. Navitas bietet außerdem Varianten mit voraufgetragener Wärmeleitpaste (TIM) an. Diese Option vereinfacht die Montage des Moduls auf dem Kühlkörper und sorgt für einen gleichmäßigeren Auftrag der Wärmeleitpaste. Die Produktfamilie vereint somit verschiedene elektrische Anschluss- und Wärmemanagementkonfigurationen, um den Integrationsanforderungen jedes Systems gerecht zu werden.
dem AEC-Plus-Zuverlässigkeitstest für Energieanwendungen
. Dieser Test erweitert die Anforderungen der AEC-Q101- und JEDEC-Standards. Das Programm dient der Bewertung der Zuverlässigkeit der Bauelemente unter Bedingungen, die typisch für Energieanwendungen mit anspruchsvollen Betriebszyklen sind. Zu den geplanten Tests gehören dynamische Sperrvorspannungstests (DRB) und dynamische Gate-Schalttests (DGS), die die Bedingungen von Hochgeschwindigkeitsschaltanwendungen simulieren sollen.
Die Qualifizierung umfasst auch eine mehr als dreimal längere Dauer für bestimmte statische Hochtemperatur- und Hochspannungsprüfungen, wie z. B. HTRB, HTGB und HTGB-R.
Darüber hinaus umfasst es erweiterte Leistungs- und Temperaturzyklustests sowie HV-H3TRB-Tests (HV-THB) für Leistungsmodule, diskrete Bauelemente und Known-Good-Die-Chips (KGD). Der Hersteller präsentiert dieses Programm als Teil seiner Strategie zur Erfüllung der Lebensdaueranforderungen an die Energie- und elektrische Infrastruktur.
Navitas hat die sofortige Verfügbarkeit von Mustern der G4H08MT23GB4-Familie in vier Konfigurationen bekannt gegeben
:
Referenzkonfiguration TIM Vorinstallierte Pins
G4H08MT23GB4 Vollbrücke Nein Standard
G4H08MT23GB4-T Vollbrücke Ja Standard
G4H08MT23GB4HC Vollbrücke Nein Hoher Strom
G4H08MT23GB4HC-T Vollbrücke Ja Hoher Strom
Alle vier Ausführungen verfügen über eine Vollbrückenkonfiguration und ermöglichen die Auswahl zwischen Standard- und Hochstromanschlüssen sowie zwischen Versionen mit und ohne vorinstallierter Wärmeleitpaste.
Dualpuls-Testplattform zur Schaltverhaltensanalyse:
Um die Arbeit von Ingenieuren zu erleichtern, bietet Navitas auf Anfrage das Dualpuls-Testsystem EVB-UHVSIC-GB-E-DPT-1 an. Diese Plattform dient der Analyse des Schaltverhaltens von Ultrahochvolt-SiC-Modulen. Das Unternehmen stellt außerdem eine technische Dokumentation zu seiner Trench-Assisted Planar-Architektur bereit, die die Eigenschaften dieser Technologie erläutert. Zu den Auswertungsressourcen gehören die Dokumentation des Dualpuls-Testsystems sowie ein technisches Dokument zu GeneSiC TAP.
Mit der Familie G4H08MT23GB4 erweitert Navitas sein Angebot an Ultrahochspannungs-SiC-Modulen für Energieumwandlungssysteme, elektrische Speicher und neue Stromversorgungsarchitekturen für Rechenzentren. Dabei wird ein Leitfähigkeitswiderstand von 8 mΩ mit Konstruktionsverbesserungen und einem erweiterten Zuverlässigkeitsqualifizierungsprogramm kombiniert.
