翠展微新能源汽车功率模块的关键技术突破与可靠性验证

新能源汽车的快速发展

随着新能源汽车的快速发展，功率模块作为新能源汽车的能量转换的装置，其重要性不言而喻。由于汽车的行驶环境非常复杂，车企对于功率模块的振动要求也越来越高，因此对模块封装的可靠性提出了更高的要求。基于此，翠展微电子研发了全铜端子焊的类DC6模块，它的优势在于不仅功率端子采用超声波端子焊，信号端子也采用了超声波端子焊，可以大大提高模块的可靠性。

从外观上看，它是一种DC6封装形式，模块大小与DC6模块接近。信号端子的出针方式为侧面出针，底部为椭圆pinfin底板，在芯片采用两并的情况下，模块的额定电压电流为750V/600A。

传统的DC6模块功率端子和信号端子与DBC之间都采用铝线键合，铝线键合的缺点是模块无法承受较大的振动性，当模块的振动强度高时，会导致铝线脱落。而我司研发的模块，功率端子与信号端子都采用超声波端子焊，端子焊的键合强度是铝线键合的50倍以上，更强的键合强度，可以使模块承受更高的振动强度，经测试，可以承受15G的振动强度。

对模块进行电性能仿真和热仿真。根据电性能仿真结果，可以看出芯片电流分布均匀，未有局部过流现象，电感为19.2nH。根据热仿真结果，芯片的最高温度小于150℃，满足设计要求。

仿真模拟模块在回流炉中进行一次回流工艺，从仿真结果中可以看出，其中芯片残余应力103MPa，DBC残余应力94MPa，锡片残余应力16MPa，均满足设计要求。

按照AQG-324标准，获取模块在随机激励条件下的振动频率，从仿真结果中可以看出，模型的整体应力很小，应力最大为28.9MPa，满足设计要求。

审核编辑：刘清