La nuova famiglia G4H08MT23GB4 utilizza una configurazione full-bridge, supporta una tensione di 2.300 V e presenta una resistenza di conduzione RDS(on) di 8 mΩ. I moduli impiegano il fattore di forma SiCPAK, standard del settore, e incorporano l'architettura GeneSiC Trench-Assisted Planar (TAP) di quarta generazione di Navitas. Secondo il produttore, questa combinazione migliora l'efficienza e la densità di potenza dei sistemi di conversione energetica. Questo lancio amplia il portfolio di dispositivi SiC ad altissima tensione di Navitas, che comprende soluzioni da 2.300 V e 3.300 V.
Tecnologia GeneSiC TAP di quarta generazione:
la nuova famiglia si basa sull'architettura Trench-Assisted Planar (TAP) di quarta generazione di Navitas. Questa tecnologia è progettata per fornire dispositivi in carburo di silicio con bassa resistenza di conduzione per applicazioni ad alta tensione e alta potenza. Navitas sottolinea che il valore di 8 mΩ colloca il nuovo modulo tra le soluzioni con la più bassa resistenza di conduzione nel formato SiCPAK.
Paul Wheeler, vicepresidente e direttore generale della divisione SiC di Navitas, osserva che questa generazione di GeneSiC TAP amplia le possibilità di utilizzo del carburo di silicio nelle applicazioni ad altissima tensione. L'azienda progetta questi dispositivi per apparecchiature che necessitano di combinare capacità di conversione di potenza, efficienza energetica e affidabilità per periodi di funzionamento prolungati.
Applicazioni nei trasformatori a stato solido e nei data center per l'intelligenza artificiale
Una delle principali applicazioni dei moduli G4H08MT23GB4 è nei trasformatori a stato solido (SST). Questi sistemi utilizzano l'elettronica di potenza per svolgere funzioni di conversione energetica che possono essere parte di nuove architetture di distribuzione elettrica. Navitas sta posizionando i suoi moduli SiC ad altissima tensione come componenti per trasformatori in grado di convertire l'energia dalla rete elettrica in bus CC ad alta tensione utilizzati nei rack dei data center per l'intelligenza artificiale. La nuova famiglia è destinata anche ai sistemi di accumulo di energia a batteria su larga scala (BESS), agli inverter solari e alle infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici da megawatt.
Tra le altre applicazioni previste figurano l'elettrolisi collegata ai sistemi a idrogeno, la conversione CC/CC, gli azionamenti per motori industriali e gli alimentatori ad alta tensione.
Substrato AlN-AMB con isolamento superiore a 5 kV.
Oltre alla tecnologia dei semiconduttori, Navitas ha integrato miglioramenti progettuali per applicazioni ad alta potenza. I moduli utilizzano un substrato in nitruro di alluminio (AlN) con tecnologia di brasatura attiva del metallo (AMB). Questa struttura è progettata per favorire la dissipazione del calore e fornire capacità di isolamento superiori a 5 kV. La famiglia di prodotti include anche un incapsulamento in resina epossidica, progettato per ridurre le sollecitazioni interne e limitare l'ingresso di umidità e contaminanti.
Secondo Navitas, questa soluzione offre una conduttività termica dieci volte superiore a quella del gel di silicone di riferimento. Queste caratteristiche mirano a migliorare le prestazioni termiche e a proteggere i componenti interni in applicazioni soggette a condizioni operative gravose.
Sono inoltre disponibili pin a pressione ad alta corrente e materiale termico opzionale.
I moduli incorporano connessioni a pressione ad alta corrente.
Secondo il produttore, questi pin offrono una capacità di trasporto di corrente doppia per pin rispetto alle connessioni a pressione standard. Navitas offre anche versioni con materiale di interfaccia termica (TIM) preapplicato. Questa opzione è progettata per semplificare il montaggio del modulo sul dissipatore di calore e garantire un'applicazione più uniforme del materiale termico durante l'assemblaggio. La famiglia combina quindi diverse configurazioni di connessione elettrica e gestione termica per soddisfare i requisiti di integrazione di ciascun sistema.
ai test di affidabilità AEC-Plus per applicazioni energetiche
, che ampliano i requisiti di test stabiliti dagli standard AEC-Q101 e JEDEC. Il programma è progettato per valutare l'affidabilità dei dispositivi in condizioni rappresentative delle applicazioni energetiche con cicli operativi impegnativi. Tra i test previsti figurano i test di polarizzazione inversa dinamica (DRB) e di commutazione dinamica del gate (DGS), progettati per replicare le condizioni associate alle applicazioni di commutazione ad alta velocità.
La qualificazione include anche una durata più che tripla per determinate prove statiche ad alta temperatura e alta tensione, come HTRB, HTGB e HTGB-R.
Inoltre, il programma include test di cicli di potenza e temperatura ampliati, nonché test HV-H3TRB (HV-THB) per moduli di potenza, dispositivi discreti e chip Known-Good Die (KGD). Il produttore presenta questo programma come parte della sua strategia per soddisfare i requisiti di durata delle infrastrutture energetiche ed elettriche.
Quattro referenze disponibili per la valutazione
Navitas ha annunciato la disponibilità immediata di campioni della famiglia G4H08MT23GB4, con quattro configurazioni:
Configurazione di riferimento Pin TIM preapplicati
G4H08MT23GB4 Full Bridge No Standard
G4H08MT23GB4-T Full Bridge Sì Standard
G4H08MT23GB4HC Full Bridge No Alta corrente
G4H08MT23GB4HC-T Full Bridge Sì Alta corrente
Tutti e quattro i modelli mantengono la configurazione full bridge e consentono la selezione tra connessioni standard o ad alta corrente, nonché tra versioni con e senza interfaccia termica preapplicata.
Piattaforma di test a doppio impulso per la valutazione della commutazione:
per agevolare il lavoro degli ingegneri, Navitas offre anche il sistema di test a doppio impulso EVB-UHVSIC-GB-E-DPT-1, disponibile su richiesta. Questa piattaforma è progettata per valutare il comportamento di commutazione dei moduli SiC ad altissima tensione. L'azienda fornisce inoltre documentazione tecnica sulla sua architettura planare assistita da trincee (Trench-Assisted Planar), con l'obiettivo di illustrare le caratteristiche di questa tecnologia. Le risorse di valutazione includono la documentazione per il sistema di test a doppio impulso e un documento tecnico su GeneSiC TAP.
Con la famiglia G4H08MT23GB4, Navitas amplia la sua offerta di moduli SiC ad altissima tensione per sistemi di conversione energetica, accumulo di energia elettrica e nuove architetture di alimentazione per data center, combinando una resistenza di conduzione di 8 mΩ con miglioramenti costruttivi e un programma di qualificazione dell'affidabilità ampliato.
