早在2011年，三菱电机就开发了1700V/1200A混合SiC模块，并将其应用在地铁牵引变流器中。2015年3300V全SiC模块开始在高速列车牵引变流器应用。如今，三菱电机3300V全SiC模块已应用在包括动车、机车、地铁等众多轨道车辆牵引变流器中，并已投入商业化运营。

以下将从高可靠性方面来阐述三菱电机面向铁路牵引领域应用的SiC MOSFET模块。

2.1 芯片方面

如第5讲所述，SiC晶体中存在少量晶体缺陷，这些缺陷在长期通过双极性电流时使器件特性劣化，如下图1所示。特别是在需要多芯片并联的高压大电流模块中，双极性退化的风险变高。

因此为了避免双极性电流流过，三菱电机开发了两种解决方案。

解决方案①：在SiC MOSFET芯片并联SiC SBD芯片，当反向导通时，SiC SBD的正向压降低于MOSFET体二极管正向压降，因此反向电流流过SiC SBD，从而抑制体二极管的导通，避免双极性电流导通，示意图如图2所示。基于此方案开发的SiC MOSFET模块一览表见表1。

解决方案②：如图3所示，在MOSFET元胞之间用肖特基接触替代原有的欧姆接触，肖特基势垒二极管的正向压降低于体二极管压降，因此，当反向电流导通时（正常工作条件下），电流将流过嵌入的SiC SBD，抑制体二极管的导通，避免双极性电流导通。基于此方案开发的SiC MOSFET模块一览表见表2。

 2.2 封装方面

相对Si材料，SiC材料具有宽带隙和高热导率，我们期望SiC器件可以在更高的工作温度下运行。三菱电机高压SiC MOSFET模块支持175℃工作结温，其封装技术相对传统IGBT模块封装技术做了很大改进。图4显示了内部结构示意图，表3显示了从传统封装到高温运行SiC MOSFET模块封装的技术变更。