高可靠性要求

　　IGBT功率模塊失效將會(huì)導(dǎo)致車輛立刻失去動(dòng)力，嚴(yán)重影響整車廠商信譽(yù)和用戶使用體驗(yàn)。

　　汽車生產(chǎn)廠家需要IGBT模塊在HEV全壽命周期中無(wú)需更換，對(duì)IGBT的耐久性提出了更高要求(汽車整車設(shè)計(jì)壽命15年)。

　　成本控制要求

　　大規(guī)模生產(chǎn)的汽車不同于列車牽引應(yīng)用，在性能要求很高的條件下，不能通過(guò)增加成本的方法換取可靠性，需要在成本和性能上達(dá)到平衡，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。因此，針對(duì)汽車應(yīng)用中各種限制條件，需要專用IGBT才能滿足苛刻的應(yīng)用需求。

　　IGBT結(jié)構(gòu)

　　圖3顯示了帶基板的功率模塊的結(jié)構(gòu)。兩側(cè)都帶薄銅層的陶瓷襯底被焊接在基板上。IGBT芯片被焊在設(shè)計(jì)好的銅層上。芯片的表面通過(guò)綁定線(bonding wire)壓焊到銅層上。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)模塊采用這種制作方法。目前70%到80%的功率模塊都按照標(biāo)準(zhǔn)模塊結(jié)構(gòu)來(lái)制造。陶瓷一般采用Al2O3，基板采用銅為材料。IGBT底板通過(guò)導(dǎo)熱硅脂安裝散熱器。

　　英飛凌汽車級(jí)IGBT可靠性改進(jìn)

　　可靠性是IGBT應(yīng)用于汽車中的最大挑戰(zhàn)，除了電壓、電流等常規(guī)參數(shù)的設(shè)計(jì)考慮，涉及IGBT可靠性的主要參數(shù)有：溫度循環(huán)次數(shù)(thermal cycling)和功率循環(huán)次數(shù)(power cycling)，決定了IGBT的使用壽命，其他參數(shù)例如IGBT機(jī)械可靠性特性也需要額外的關(guān)注。