图1 一种GaN-SiC混装半桥模块的封装结构示意图
由于AuSn焊料的熔点只有278℃,将其用在小电流SBD上虽然没有什么问题,但若用在主器件上就不那么可靠了,因为按50W耗散功率计算的主器件结温升将达到68K,在225℃的高温工作环境下其结温将超过300℃,AuSn焊料必然经受不了。因此需要先用熔点较高的焊料,例如熔点为363℃的AuSi将HEMT焊在GaN衬底上,然后再用AuSn焊料将其固定在CuW基板上。
这些封装措施保证了碳化硅器件和氮化镓器件高温优势的发挥,其225℃下的开关特性与室温相比几乎没有什么变化,而硅模块的温度根本不可能超过200℃。当然,这个报道中的225℃事实上还是因封装材料的限制而产生的,并不是器件本身的高温限度。