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最适合EV与HEV的功率半导体热可靠性测试装置

2016-05-26

  美国明导国际(Mentor Graphics)面向纯电动汽车(EV)及混合动力车(HEV)用IGBT及MOSFET等功率半导体,推出了用于热分析及热可靠性评测的测试装置“MicRed Power Tester 600A”。不仅可通过循环测试进行寿命评测,还可以根据热阻和热容量的关系求出构造函数,与该公司的热流体模拟软件“FloTHERM”配合使用,能够提高模拟精度。

  明导曾在2014年面向功率半导体推出了用于进行循环测试和热分析的“MicReD Power Tester 1500A”。此次的产品更适合EV及HEV用途的功率半导体测试。

  主要有3方面的改进。第一是增加了可以检测的器件数量。原来每台最多只能检测3个器件,而此次则每台可以检测16个。一个触摸屏(控制盘)可以控制8台装置,视构成不同,有的装置最多可同时检测128个。这是为了满足“每批检测77个器件”的现行测试标准(AEC Q101)的需求。该公司介绍称,“寿命验证需要几周到一个月左右的时间,因此集中进行有助于缩短时间”。

  第二是将电源能力调整到与EV、HEV用途功率半导体相适合,将电流由1500A降低到了600A。每台装置有两个300A电源,每个电源串联8个器件。电压最高为48V。

  第三是追加了使用实测的构造函数、热传导率、界面热阻、比热等参数来自动校正热流体模拟数据的功能。与明导的FloTHERM 11.1搭配使用,可以自动调整模糊的参数。据称,由于可以反映功率半导体产品的不均匀性等,因此模拟误差可从20%降至0.5%以下。虽然原产品也能进行模拟数据的校正,但需要手动实施,操作起来比较麻烦。

  此外,此次的产品还省去了原机型设在装置端的冷却部件。明导称,这是因为多数情况下IGBT模块会附带冷却部件,或者由用户方准备冷却系统。

  有预测称,2020年IGBT市场规模将会扩大到2016年的两倍以上。另外,2015年美国的汽车召回数量为5126万辆,达到历史最高水平。其中备受关注的是过热问题。明导机械分析部市场行销和产品策略总监Keith Hanna举了2014年福特汽车的HEV及特斯拉汽车的EV因存在过热可能性而被召回的例子,称“为了避免会导致庞大成本的召回事件,各公司都在致力于汽车的热管理”。


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