元件与模组 中国进入交通基础建设高峰期， » 上接42页 市场规模已现 度和模块壳温也随之降低了，允许 模块输出更大的电流，同时IGBT 的可靠性提升大大延长了模块的使 用寿命。” 混合动力车上路，车辆级IGBT成 核心 科技进步对资源的过度消耗已经引 起自然环境的反噬，各国政府纷纷 将节能减负付诸于行动。2009年2 月中国启动了“十城千辆”工程， 用财政补贴的手段鼓励每个城市将 燃油车更换成符合环保节能标准的 电动以及混合动力客车。马国伟解 释说，内燃机的能源效率并不固 定，只有维持在最佳点才能得到最 佳的工作效率。但是车的行驶过程 并非匀速，因此不允许引擎固定速 度来工作，所以传统燃油机车能源 利用率不能达到最优化。而混合动 力机车的动力从两部分获取，一部 分动力从稳定工作在最佳工作点的 内燃机获得，另一部分电力从电 机获得。如果实际需要的动力比内 燃机的供能小，则用多余的动力充 电，通过发电机存储在电池；如果 需要的功率大于内燃机的功能，马 达可以和内燃机联合共同驱动机车 前进。混合动力机车采用这样“混 合双打”的方式取长补短，让内燃 机获得最佳的能效比。 混合动力车的关键组件是发 电机和马达驱动，而发电机和马达 驱动的关键则在于IGBT。鉴于混 合动力车的工作环境略优于轨道交 通，马国伟建议选用车辆级IGBT 模块。PrimePACK利用英飞凌第四 代IGBT，最高结温为175℃；通过 将IGBT的位置更靠近基板螺丝固定 点的方其法，有效降低基板与散热 片之间的热阻效应，内部杂散电感 与同级产品相比降低约60%。 度，进而使整个变流器的设计更为 小巧。其次，提高牵引级IGBT的工 作温度增强了功率循环能力，从而 提高模块的可靠性和工作寿命。 “提升结温是我们提升IGBT可 用功率的一个手段，而且它是IGBT 模块封装技术提升的结果。”英飞 凌科技工业及多元化电子市场事业 部工业功率市场总监Vivek Mahajan 指出，IGBT的输出电流主要受结温 限制，芯片的温度限制了它的功率 负荷。如果能够将结温提升就意味 着IGBT可以输出更大的电流。而 实现结温提升的方法有两种：一是 降低IGBT的饱和电压，降低IGBT 的损耗；另外一个手段就是提高模 块的焊线工艺，提升它的可靠性和 功率交变能力。 Mahajan解释说：“提高IGBT 的结温可以使客户获得更大的使用 功率，还可以降低损耗，散热器温 “牵引级IGBT是电子应用领 域要求最高等级的IGBT，”马国 伟指出，“牵引级IGBT对可靠性 和产品生命周期的要求极高。”牵 引级IGBT的功率高达1千万瓦，每 个IGBT承受的最高电压可高达6.5 千伏，每标称电流高达600安。牵 引级高压大功率IGBT的工作环境 严酷，负载剧烈变化，对IGBT模 块的寿命影响很大，这就需要采用 特定的技术来提高器件的温度循环 寿命和功率循环寿命。 一般工业级功率模块的工作温 度为125℃，英飞凌的IHM/IHV-B 系列牵引级功率模块的工作温度比 通常工业级功率模块的工作温度高 出25℃，达到150℃。马国伟指出 提高25℃对于IGBT有两个好处：首 先，增加了IGBT模块的输出功率能 力，有利于提高模块输出功率的密 Hong Kong Oct. 12-15, 2009 Booth No. 9F02 44 国际电子商情 | 2009年9月 | www.esmchina.com 年月 2009.8.18 2:28:41 PM walter0909.indd 1