防止電動/混動汽車“發(fā)燒”，先測測IGBT的熱性能

先來看幾個電動/混動汽車(EV/HEV)由于過熱問題被召回的真實案例。

2016年1月，美國汽車制造商召回五千多萬的汽車;

2014年9月，福特公司由于電子混合系統(tǒng)過熱問題召回7400輛汽車;

2014年1月，特斯拉為了防止過熱召回29000個Model S的插座充電器。

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以上只是汽車過熱問題被召回案例的冰山一角，現(xiàn)實生活中，汽車由于過熱問題而發(fā)生的事故還有很多。造成汽車過熱的原因有很多，其中就包括IGBT器件的過熱和失效問題。IGBT是電動汽車中的核心器件之一，電動汽車使用IGBT的過程中面臨著較多的挑戰(zhàn)，如工作環(huán)境溫度變化幅度大、可靠性要求高、工作壽命長、失效后影響大等。2014年到2020年，IGBT功率半導體器件市場將保持持續(xù)的增長，特別是在電動/混動汽車領(lǐng)域。如何更好地在測試IGBT器件的熱性能以及壽命，對于減少汽車過熱問題有很大的意義。

5月24日，Mentor Graphics公司宣布推出全新的 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品，其在功率循環(huán)中能測試電動和混合動力車 (EV/HEV) 的功率半導體器件的可靠性。借助 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品，EV/HEV 研發(fā)和可靠性工程師能測試功率半導體器件(如絕緣柵雙極性晶體管——IGBT、MOSFET、晶體管以及充電器)，以便檢查對完成任務(wù)來說至關(guān)重要的熱可靠性和生命周期性能。

MicReD 產(chǎn)品經(jīng)理Andras Vass-Varnai跟我們介紹到，目前經(jīng)過驗證，該產(chǎn)品具有三大優(yōu)勢。一是能夠提高仿真精度。這主要得益于MicReD T3Ster 產(chǎn)品中僅有的 Mentor 校準技術(shù)，相關(guān)的三維 CFD(計算流體動力學)仿真錯誤能從通常的 20% 降至 0.5%，實現(xiàn) IGBT 和半導體器件的精準熱特性。

二是可擴展性強，可同時測試128個串聯(lián)的IGBT。8 個 MicReD 600A Power Testers 相鏈接，使得用戶能在系統(tǒng)測試中同時為 128 個 IGBT 施加功率循環(huán)測試。 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品可在載荷條件下提供 48V電壓，并且用戶可處理安裝在散熱系統(tǒng)外部的器件，實現(xiàn)最佳靈活性。此外，MicReD Power Tester 600A 滿足新興的在實際中的 EV/HEV 功率半導體器件測試的最佳實踐需要，比如當前為德國汽車行業(yè)研發(fā)的需求。

三是熱可靠性的綜合診斷：MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品可為生命周期預估提供簡易可靠的測試流程。器件設(shè)置簡便，同時功率循環(huán)采用全面自動化。Power Tester 中的 T3Ster®“結(jié)構(gòu)函數(shù)”功能為所有 IGBT 提供非破壞性的“在測試過程中失效”的數(shù)據(jù)。測試期間會記錄所有診斷信息，包括電流、電壓、芯片溫度以及導致封裝結(jié)構(gòu)失效的“結(jié)構(gòu)函數(shù)”變化。現(xiàn)可對封裝開發(fā)、可靠性和生產(chǎn)前的來料批量檢查進行測試。

總的來說，MicReD Power Tester 600A能夠更好地預估IGBT的生命周期和熱性能。并且，它還是目前針對EV/HEV領(lǐng)域唯一的熱仿真和測試的解決方案，符合了當前EV/HEV領(lǐng)域的特殊需求，能夠同時測試大量的器件也大大地超過了當前工業(yè)的需求，結(jié)合三維CFD熱量仿真提高了可靠性。

Mentor Graphics公司成立于1981年，主要提供EDA方面的軟件和硬件解決方案，它是唯一的一家具有機械分析能力的EDA公司，在過去五年中營業(yè)額一直保持著20%以上的增長。目前，電動/混動汽車的市場看好，有無限商機，而Mentor帶來的這款產(chǎn)品定能助力電動/混動汽車更安全的行駛。