聊聊功率模块面临的高压挑战-电子发烧友网

来源：ZESTRON

随着新能源汽车消费热潮到来，车规功率半导体的需求不断攀升。车规功率模块面临的挑战之一就是高电压。在高压环境中由ECM（电化学迁移）、漏电流引起的损坏机制发生的更加频繁，而更高压也会引起新的难题，如AMP（阳极迁移现象）。

6月6日，ZESTRON 总部的Helmut Schweigart博士在受邀参加的IPC“可靠性之路”系列讲座之《高压-电动汽车电子硬件可靠性》研讨会上提出，业内在60V以内电压范围内有丰富的知识经验支持，到了400V，1200V应用，从业者正在冒险进入未知领域（如图所示）。

图 | 电子元件上的触点间距/爬电间距要求

高电压带来的主要挑战是产品在爬电间距、电气绝缘及其在潮湿条件环境等方面的风险。此类风险均与产品所涉及的表界面质量或状态相关。优良的表界面质量或状态可以在应对高压带来的可靠性风险上起到积极的预防作用。ZESTRON 在应对高压可靠性挑战上拥有较早的研究，可帮助客户应对潮湿环境中各种表界面风险，如：漏电流、电化学迁移、导电阳极丝、锡须、电击穿和污染物等，具体表现在以下3个方面：

1. 防止电荷泄漏和短路：在高电压环境中，高品质表界面状态使其具有良好的电气绝缘性能，能够有效隔离不同电势之间的电荷，防止漏电流和短路。

2. 提供稳定的绝缘电阻：高品质表界面状态能够提供稳定的绝缘电阻，防止绝缘电阻的降低。

3. 防止电弧和火灾的发生：在高电压应用中，电弧和火灾是严重的安全隐患。表界面的电气绝缘性能能够有效隔离电气设备中的电流，防止电弧和火灾的发生。

凭借ZESTRON全球的智力资源和北亚区分析中心，ZESTRON R&S能够对IC、BGA等元器件产品、PCB、PCBA等电子半成品及成品进行全面而精准的表征和评价，同时结合专业经验为客户提供详细的分析报告并推荐纠正措施。ZESTRON R&S采用的技术手段包括但不限于：高清数码显微镜目检、离子色谱法、离子污染度测试、傅里叶变换红外光谱法、涂覆可靠性测试、颗粒物测定/技术清洁度、扫描电子显微镜/X射线能谱分析仪、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、涂覆层测试、助焊剂/树脂测试、接触角测量、表面绝缘电阻测量、差热分析等。