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

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，車企對于功率模塊的振動(dòng)要求也越來越高，因此對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)測試，可以承受15G的振動(dòng)強(qiáng)度。

對模塊進(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