新能源汽車，一個越來越引人關注的話題,，節(jié)能,，環(huán)保估計是其產生和流行的最重要的因素,，全球的電動汽車銷量相對于傳統(tǒng)燃油車的比例越來越大，而中國依然成為全球增長速度最快的國家,，2016年我國的電動汽車產量超50萬輛,，預計2020年電動汽車的生產能量會達到200萬量,，保有量可能會有500萬輛，約占全球電動汽車的四至五成,。

　　而電動汽車飛速發(fā)展,，也帶動了其所需配套零件的發(fā)展，而其中最重要的核心部件,，想必大家也猜到了,，我們最關心的大功率開關器件——IGBT模塊。相對于電動汽車這樣的產品,，電壓等級,、功率等級、極限工況,、可靠性,、使用壽命和成本等都對其使用的IGBT模塊提出了很高的要求，同時也是很大的挑戰(zhàn),，各大模塊廠商也紛紛推出自己的汽車級IGBT模塊,。今天我們就來聊聊主要廠家的IGBT模塊技術和相關情況。

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　　電動汽車級IGBT特點

　　電動汽車大致可以分為乘用車,、商用車,、物流車等，它們的驅動大致分為純電動,、混合動力和燃料電池動力等,。下表列出了電動汽車的電機控制器和IGBT模塊的基本要求：

　　相對于工業(yè)IGBT模塊，電動汽車對于驅動系統(tǒng)的功率密度,、驅動效率等具有更高的要求,，也存在著相應的難點：

　　①車輛運行時,，特別實在擁堵的路況時的頻繁啟停,，此時控制器的IGBT模塊工作電流會相應的頻繁升降，從而導致IGBT的結溫快速變化,，對于IGBT模塊的壽命是個很大的考驗,；

　　②采用永磁同步電機的電動汽車啟動,、駐車時,，電機工作在近似堵轉工況，此時的IGBT模塊持續(xù)承受著大電流,，從而會造成模塊的局部過熱,，這對散熱系統(tǒng)的設計帶來了挑戰(zhàn)，所以汽車一般都是水冷(單面或者雙面),。

　?、塾捎谲嚊r的不確定性,，汽車級IGBT模塊在車輛行駛中會受到較大的震動和沖擊，這對于IGBT模塊的各引線端子的機械強度提出了較高的要求,；

　?、苘圀w的大小限制，對于控制器的大小以及IGBT模塊的功率密度提出了更高的要求,。

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　　電動汽車IGBT芯片和模塊的現(xiàn)狀研究

　　IGBT芯片技術

　　針對上面的對汽車級模塊的特殊要求,，IGBT芯片正朝著小型化、低功耗,、耐高溫,、更高安全性以及智能化的方向發(fā)展。目前最受流行的還屬國外的先進企業(yè),，因為國內汽車級IGBT芯片技術起步較晚,，同時受限于基礎工藝和生產條件，技術發(fā)展較慢,，雖然目前也有國產汽車級芯片,，但是相對市場份額不是很大,，我們還是聊聊國外芯片技術,，英飛凌、富士,、三菱等均有開發(fā)新一代的電動汽車級IGBT芯片,。下面兩張圖給出 了英飛凌和富士IGBT芯片的技術優(yōu)化路徑：

　　下表對比了英飛凌、富士,、三菱三家公司新一代IGBT產品的工藝路線和關鍵指標：

　　汽車級IGBT模塊封裝技術

　　對于IGBT芯片,，可能被上面三家占了很大的份額，但是購買芯片自主封裝也是現(xiàn)行的一種商業(yè)模式,，比如說丹佛斯Danfoss,，就是一家專注封裝技術的公司，目前國內汽車模塊也能看到Danfoss的模塊,。

　　IGBT的封裝技術是實現(xiàn)電機控制器高溫運行,、高可靠性、高功率密度的關鍵環(huán)節(jié),，涉及到芯片表面互連,、貼片互連、導電端子引出互連等相關工藝,。目前IGBT模塊封裝的研究主要集中在新型互連材料,、互連方式等相關工藝參數(shù)優(yōu)化等，主要是為了增強模塊的散熱能力,、減小體積,，同時提高可靠性,。