聊聊功率模塊面臨的高壓挑戰

2023-08-21 23:56:58來源：電子工程世界

(相關資料圖)

隨著新能源汽車消費熱潮到來，車規功率半導體的需求不斷攀升。車規功率模塊面臨的挑戰之一就是高電壓。在高壓環境中由ECM（電化學遷移）、漏電流引起的損壞機制發生的更加頻繁，而更高壓也會引起新的難題，如AMP（陽極遷移現象）。

6月6日，ZESTRON 總部的Helmut Schweigart博士在受邀參加的IPC“可靠性之路”系列講座之《高壓-電動汽車電子硬件可靠性》研討會上提出，業內在60V以內電壓范圍內有豐富的知識經驗支持，到了400V，1200V應用，從業者正在冒險進入未知領域（如圖所示）。

圖 | 電子元件上的觸點間距/爬電間距要求

高電壓帶來的主要挑戰是產品在爬電間距、電氣絕緣及其在潮濕條件環境等方面的風險。此類風險均與產品所涉及的表界面質量或狀態相關。優良的表界面質量或狀態可以在應對高壓帶來的可靠性風險上起到積極的預防作用。ZESTRON 在應對高壓可靠性挑戰上擁有較早的研究，可幫助客戶應對潮濕環境中各種表界面風險，如：漏電流、電化學遷移、導電陽極絲、錫須、電擊穿和污染物等，具體表現在以下3個方面：

1. 防止電荷泄漏和短路：在高電壓環境中，高品質表界面狀態使其具有良好的電氣絕緣性能，能夠有效隔離不同電勢之間的電荷，防止漏電流和短路。

2. 提供穩定的絕緣電阻：高品質表界面狀態能夠提供穩定的絕緣電阻，防止絕緣電阻的降低。

3. 防止電弧和火災的發生：在高電壓應用中，電弧和火災是嚴重的安全隱患。表界面的電氣絕緣性能能夠有效隔離電氣設備中的電流，防止電弧和火災的發生。

憑借ZESTRON全球的智力資源和北亞區分析中心，ZESTRON R&S能夠對IC、BGA等元器件產品、PCB、PCBA等電子半成品及成品進行全面而精準的表征和評價，同時結合專業經驗為客戶提供詳細的分析報告并推薦糾正措施。ZESTRON R&S采用的技術手段包括但不限于：高清數碼顯微鏡目檢、離子色譜法、離子污染度測試、傅里葉變換紅外光譜法、涂覆可靠性測試、顆粒物測定/技術清潔度、掃描電子顯微鏡/X射線能譜分析儀、X射線光電子能譜、俄歇電子能譜、涂覆層測試、助焊劑/樹脂測試、接觸角測量、表面絕緣電阻測量、差熱分析等。

【觀展邀約】

2023年度PCIM展會將于8月29日至31日舉行。ZESTRON誠摯邀請您前往上海浦東新國際展覽中心W2號館2C10展位蒞臨參觀與交流。ZESTRON可靠性與表面技術專家、清洗技術工程師將在現場為您答疑解惑，分享全球的工藝經驗。期待與您相聚！