本帖最后由 IFX新闻官 于 2025-3-18 23:38 编辑
欢迎大家收看《凌感TV》电机控制与驱动特辑，作为特辑视频的第一期，我们邀请到英飞凌汽车电子事业部大中华区应用工程师徐文为我们介绍电动车车规功率模块封装的发展史。
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Q1:
功率半导体模块的封装都经历了哪些发展阶段？
A:
功率半导体及模块封装的发展历史大致经历了以下几个阶段：
1、20世纪80，90年代——21世纪初：诞生与初步发展
IGBT器件诞生：最初采用传统封装形式，如TO-247，满足基本工业应用场景需求。
2、21世纪初：技术创新与性能提升
2000年：场截止型IGBT（FS-IGBT）被提出，减小晶圆厚度，降低正向导通压降。
2003年：智能功率模块IPM（Intelligent Power Module）概念，一体化解决方案减少系统体积、成本和开发时间。
3、2010年——2020年：封装结构优化与集成化发展
叠层封装技术：提高封装密度，缩短芯片间互连长度，提升运行速率。
无引线互连与双面散热技术：解决传统Si基模块寄生参数高、散热差问题，选用更好导热材料。
新型封装形式：直接环氧灌封树脂和一体化绝缘金属基板DBC，提高热循环能力，适合多种应用场合。
4、2020年至今：面向新能源汽车的高性能发展，提出了高功率密度与高可靠性需求，出现了：
B6灌封HPD：设计简单，功率密度高，应用门槛低。
HPD Pin-Fin设计：直接散热底板，显著提高散热效率和功率密度。
B2塑封DSC/SSC：双面水冷和单面直接水冷，结构紧凑，散热效率高。
Q2:
当前电动汽车对功率模块封装的需求有哪些？
A:
简而言之有四“高”：
1、高压化——乘用车800V电压平台，电池快充，降低电流-减少材料用量，降低整车重量，降本并节省空间。整车电气架构高压化，要求器件耐压能力提升，同时兼顾器件损耗；
2、高功率密度——电驱和电控向大功率等级方向发展，短时峰值功率输出能力越来越高，实现更好的用户体验 电驱和电控向高功率密度方向发展，节省整车空间，降低整车重量；
3、高可靠性——电驱系统寿命要求越来越长，需要功率器件可靠性高，使用寿命长；
4、高效率——更高的电驱效率，能够降低更多的电池成本，提高续航里程。
Q3:
车规功率模块封装未来的发展趋势是怎样的？
A:
1、第一个趋势是集成化和智能化
逆导型IGBT的出现
低热阻：IGBT热阻低30%，FRD热阻低60%
特性均衡：各工况（堵转&整流与逆变）极限出流能力均较高
器件小型化，电流密度提升
芯片传感集成
温度传感：精准检测，温差小于8C，响应速度远高于NTC
电流传感：短路保护速度高于退饱和检测（保护时间1~2μs内）
精准保护，模块功率输出能力提升20%
2、第二个趋势是应用突破，新拓扑出现
SiC IGBT/SiC MOSFET并联混合拓扑
三电平拓扑-NPC、ANPC
SiC芯片嵌入式PCB 解决方案
3、第三个趋势是封装新材料的改进
高导热陶瓷材料的应用，例如主流的Al2O3陶瓷更新Si3N4陶瓷
高可靠材料底板的应用，例如高机械性能铝硅碳底板代替铜底板
银烧结技术的使用（Die与DBC、DBC与散热板）
铜绑定线乃至铜带绑定技术
Q4:
英飞凌在电动汽车功率模块产品有哪些？
A:
英飞凌具有非常全面的车规功率模块产品，覆盖功率等级从几十KW到几百KW功率段。
Q5:
一句话推荐英飞凌HPD Gen2车规功率模块。
A:
英飞凌HPD Gen2车规功率模块是一款高集成度，高功率密度，高可靠性的B6封装功率模块。它具有集成电流传感器和片上温度传感器，从而优化系统成本。该模块还实现了更高温度额定值，从而使电动车获得更高的性能和更长的使用寿命。
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