電容器、電感器和變壓器等無源元件在電源轉(zhuǎn)換器單元（PCU）的總重、體積和成本方面占到較大的比例。當電力半導(dǎo)體器件在較高的開關(guān)頻率下運行時，可減小這些元件的尺寸，也可以在SiC MOSFET晶體管中實現(xiàn)這一點，這是因為這些晶體管不會產(chǎn)生尾電流，可以達到非常低的轉(zhuǎn)換能量。因此，開關(guān)損耗主要取決于開關(guān)時間。

較快的開關(guān)速度在系統(tǒng)中有多方面的限制，因為它會：

• 受寄生電容耦合的影響，影響驅(qū)動電路

• 受變換路徑中寄生電感的影響，在斷開時產(chǎn)生過壓

• 受柵電壓的寄生漂移的影響，造成意外接合

• 縮短電機和變壓器等元件中絕緣材料的使用壽命

• 對系統(tǒng)的電磁兼容性產(chǎn)生不利影響

雖然SiC器件可以達到較高的開關(guān)速度，但芯片布局、芯片組件、互連技術(shù)以及覆銅陶瓷基板，可能會對系統(tǒng)的寄生電感和耦合電容產(chǎn)生影響。因此，為利用這些器件的特性，對芯片包裝進行優(yōu)化是很重要的。

冷卻回路也在系統(tǒng)的總重、體積和成本方面占到較大的比例。我們可以通過增加熱阻， 消除芯片上冷卻劑的熱損失來達到減小尺寸的目的。

第一種方法是提高芯片的結(jié)溫。硅功率器件的額定溫度通常為150°C至175°C，由于存在臨界反向漏電流，因此它無法承受更高的芯片結(jié)溫。相反，SiC MOSFET晶體管等寬帶隙器件能夠在較高的芯片結(jié)溫下運行。可以在高達250°C的芯片結(jié)溫下最大限度地利用器件，以防止在電流增加時避免出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。也可以在更高的溫度條件下運行器件，但應(yīng)減小電流密度。僅能在環(huán)境溫度極高的應(yīng)用場景中實現(xiàn)芯片的較低利用率。此外，在如此高的芯片結(jié)溫下運行器件，需要使用用于芯片貼裝、互連和封裝的材料。這類材料適當耐溫，更好地匹配其各自的熱膨脹系數(shù)（CTE），以降低熱機械應(yīng)力。在這些情況下，活性金屬釬焊（AMB）氮化硅（Si3N4）基板具有優(yōu)異的熱性能和機械性能。

減少損耗是另一種更有希望的方法。SiC材料的高擊穿電場使得具有薄漂移層的MOSFET晶體管結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較低的芯片電阻。因此，可以減少導(dǎo)電損耗。即使略微減少損耗，也會顯著增加熱阻。這對于具有現(xiàn)有高效率水平和高額定功率的系統(tǒng)尤其如此。最終，可能會大幅降低驅(qū)動風扇和泵分別進行強制空氣冷卻和液體冷卻的散熱器和功耗。

考慮到系統(tǒng)中不同組件之間的成本分布可能因應(yīng)用場景而有所不同，由于SiC器件的具體成本（$/cm2），冷卻和無源組件方面實現(xiàn)的減小可能不足以補償更高的芯片成本。因此，必須對芯片面積進行優(yōu)化，以減少具體的系統(tǒng)成本（$/kW）。這種優(yōu)化可以是在相同額定功率下減小系統(tǒng)的尺寸，也可以是在相同的系統(tǒng)尺寸下提高額定功率。鑒于SiC器件具有較低的芯片電阻和較低的開關(guān)能量，因此在較高的損耗密度和快速的開關(guān)速度下運行系統(tǒng)，是減小芯片面積的最有效方法。這就需要更好散熱。同樣，具有高熱導(dǎo)率和厚銅金屬化層的活性金屬釬焊（AMB）氮化硅（Si3N4）基板是支持在多種應(yīng)用場景中廣泛采用SiC器件的首選技術(shù)。