新能源汽車的快速發(fā)展
隨著新能源汽車的快速發(fā)展,功率模塊作為新能源汽車的能量轉(zhuǎn)換的裝置,其重要性不言而喻。由于汽車的行駛環(huán)境非常復(fù)雜,車企對(duì)于功率模塊的振動(dòng)要求也越來越高,因此對(duì)模塊封裝的可靠性提出了更高的要求?;诖?,翠展微電子研發(fā)了全銅端子焊的類DC6模塊,它的優(yōu)勢(shì)在于不僅功率端子采用超聲波端子焊,信號(hào)端子也采用了超聲波端子焊,可以大大提高模塊的可靠性。
從外觀上看,它是一種DC6封裝形式,模塊大小與DC6模塊接近。信號(hào)端子的出針方式為側(cè)面出針,底部為橢圓pinfin底板,在芯片采用兩并的情況下,模塊的額定電壓電流為750V/600A。
傳統(tǒng)的DC6模塊功率端子和信號(hào)端子與DBC之間都采用鋁線鍵合,鋁線鍵合的缺點(diǎn)是模塊無法承受較大的振動(dòng)性,當(dāng)模塊的振動(dòng)強(qiáng)度高時(shí),會(huì)導(dǎo)致鋁線脫落。而我司研發(fā)的模塊,功率端子與信號(hào)端子都采用超聲波端子焊,端子焊的鍵合強(qiáng)度是鋁線鍵合的50倍以上,更強(qiáng)的鍵合強(qiáng)度,可以使模塊承受更高的振動(dòng)強(qiáng)度,經(jīng)測(cè)試,可以承受15G的振動(dòng)強(qiáng)度。
對(duì)模塊進(jìn)行電性能仿真和熱仿真。根據(jù)電性能仿真結(jié)果,可以看出芯片電流分布均勻,未有局部過流現(xiàn)象,電感為19.2nH。根據(jù)熱仿真結(jié)果,芯片的最高溫度小于150℃,滿足設(shè)計(jì)要求。
仿真模擬模塊在回流爐中進(jìn)行一次回流工藝,從仿真結(jié)果中可以看出,其中芯片殘余應(yīng)力103MPa,DBC殘余應(yīng)力94MPa,錫片殘余應(yīng)力16MPa,均滿足設(shè)計(jì)要求。
按照AQG-324標(biāo)準(zhǔn),獲取模塊在隨機(jī)激勵(lì)條件下的振動(dòng)頻率,從仿真結(jié)果中可以看出,模型的整體應(yīng)力很小,應(yīng)力最大為28.9MPa,滿足設(shè)計(jì)要求。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:翠展微新能源汽車功率模塊的關(guān)鍵技術(shù)突破與可靠性驗(yàn)證
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