汽車級IGBT在混合動力車中的應用
高可靠性要求
本文引用地址:http://www.104case.com/article/106924.htmIGBT功率模塊失效將會導致車輛立刻失去動力,嚴重影響整車廠商信譽和用戶使用體驗。
汽車生產廠家需要IGBT模塊在HEV全壽命周期中無需更換,對IGBT的耐久性提出了更高要求(汽車整車設計壽命15年)。
成本控制要求
大規模生產的汽車不同于列車牽引應用,在性能要求很高的條件下,不能通過增加成本的方法換取可靠性,需要在成本和性能上達到平衡,對產品的設計提出了更高的要求。因此,針對汽車應用中各種限制條件,需要專用IGBT才能滿足苛刻的應用需求。
IGBT結構
圖3顯示了帶基板的功率模塊的結構。兩側都帶薄銅層的陶瓷襯底被焊接在基板上。IGBT芯片被焊在設計好的銅層上。芯片的表面通過綁定線(bonding wire)壓焊到銅層上。大多數標準模塊采用這種制作方法。目前70%到80%的功率模塊都按照標準模塊結構來制造。陶瓷一般采用Al2O3,基板采用銅為材料。IGBT底板通過導熱硅脂安裝散熱器。
可靠性是IGBT應用于汽車中的最大挑戰,除了電壓、電流等常規參數的設計考慮,涉及IGBT可靠性的主要參數有:溫度循環次數(thermal cycling)和功率循環次數(power cycling),決定了IGBT的使用壽命,其他參數例如IGBT機械可靠性特性也需要額外的關注。
評論