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最適合EV與HEV的功率半導體熱可靠性測試裝置

2016-05-27

  美國明導國際(Mentor Graphics)面向純電動汽車(EV)及混合動力車(HEV)用IGBT及MOSFET等功率半導體,推出了用于熱分析及熱可靠性評測的測試裝置“MicRed Power Tester 600A”。不僅可通過循環測試進行壽命評測,還可以根據熱阻和熱容量的關系求出構造函數,與該公司的熱流體模擬軟件“FloTHERM”配合使用,能夠提高模擬精度。

  明導曾在2014年面向功率半導體推出了用于進行循環測試和熱分析的“MicReD Power Tester 1500A”。此次的產品更適合EV及HEV用途的功率半導體測試。

  主要有3方面的改進。第一是增加了可以檢測的器件數量。原來每臺最多只能檢測3個器件,而此次則每臺可以檢測16個。一個觸摸屏(控制盤)可以控制8臺裝置,視構成不同,有的裝置最多可同時檢測128個。這是為了滿足“每批檢測77個器件”的現行測試標準(AEC Q101)的需求。該公司介紹稱,“壽命驗證需要幾周到一個月左右的時間,因此集中進行有助于縮短時間”。

  第二是將電源能力調整到與EV、HEV用途功率半導體相適合,將電流由1500A降低到了600A。每臺裝置有兩個300A電源,每個電源串聯8個器件。電壓最高為48V。

  第三是追加了使用實測的構造函數、熱傳導率、界面熱阻、比熱等參數來自動校正熱流體模擬數據的功能。與明導的FloTHERM 11.1搭配使用,可以自動調整模糊的參數。據稱,由于可以反映功率半導體產品的不均勻性等,因此模擬誤差可從20%降至0.5%以下。雖然原產品也能進行模擬數據的校正,但需要手動實施,操作起來比較麻煩。

  此外,此次的產品還省去了原機型設在裝置端的冷卻部件。明導稱,這是因為多數情況下IGBT模塊會附帶冷卻部件,或者由用戶方準備冷卻系統。

  有預測稱,2020年IGBT市場規模將會擴大到2016年的兩倍以上。另外,2015年美國的汽車召回數量為5126萬輛,達到歷史最高水平。其中備受關注的是過熱問題。明導機械分析部市場行銷和產品策略總監Keith Hanna舉了2014年福特汽車的HEV及特斯拉汽車的EV因存在過熱可能性而被召回的例子,稱“為了避免會導致龐大成本的召回事件,各公司都在致力于汽車的熱管理”。


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