聊聊功率模塊面臨的高壓挑戰(zhàn)

隨著新能源汽車消費(fèi)熱潮到來，車規(guī)功率半導(dǎo)體的需求不斷攀升。車規(guī)功率模塊面臨的挑戰(zhàn)之一就是高電壓。在高壓環(huán)境中由ECM（電化學(xué)遷移）、漏電流引起的損壞機(jī)制發(fā)生的更加頻繁，而更高壓也會(huì)引起新的難題，如AMP（陽極遷移現(xiàn)象）。

6月6日，ZESTRON 總部的Helmut Schweigart博士在受邀參加的IPC“可靠性之路”系列講座之《高壓-電動(dòng)汽車電子硬件可靠性》研討會(huì)上提出，業(yè)內(nèi)在60V以內(nèi)電壓范圍內(nèi)有豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)支持，到了400V，1200V應(yīng)用，從業(yè)者正在冒險(xiǎn)進(jìn)入未知領(lǐng)域（如圖所示）。

圖|電子元件上的觸點(diǎn)間距/爬電間距要求

高電壓帶來的主要挑戰(zhàn)是產(chǎn)品在爬電間距、電氣絕緣及其在潮濕條件環(huán)境等方面的風(fēng)險(xiǎn)。此類風(fēng)險(xiǎn)均與產(chǎn)品所涉及的表界面質(zhì)量或狀態(tài)相關(guān)。優(yōu)良的表界面質(zhì)量或狀態(tài)可以在應(yīng)對(duì)高壓帶來的可靠性風(fēng)險(xiǎn)上起到積極的預(yù)防作用。ZESTRON 在應(yīng)對(duì)高壓可靠性挑戰(zhàn)上擁有較早的研究，可幫助客戶應(yīng)對(duì)潮濕環(huán)境中各種表界面風(fēng)險(xiǎn)，如：漏電流、電化學(xué)遷移、導(dǎo)電陽極絲、錫須、電擊穿和污染物等，具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

1. 防止電荷泄漏和短路：在高電壓環(huán)境中，高品質(zhì)表界面狀態(tài)使其具有良好的電氣絕緣性能，能夠有效隔離不同電勢(shì)之間的電荷，防止漏電流和短路。

2. 提供穩(wěn)定的絕緣電阻：高品質(zhì)表界面狀態(tài)能夠提供穩(wěn)定的絕緣電阻，防止絕緣電阻的降低。

3. 防止電弧和火災(zāi)的發(fā)生：在高電壓應(yīng)用中，電弧和火災(zāi)是嚴(yán)重的安全隱患。表界面的電氣絕緣性能能夠有效隔離電氣設(shè)備中的電流，防止電弧和火災(zāi)的發(fā)生。

憑借ZESTRON全球的智力資源和北亞區(qū)分析中心，ZESTRON R&S能夠?qū)C、BGA等元器件產(chǎn)品、PCB、PCBA等電子半成品及成品進(jìn)行全面而精準(zhǔn)的表征和評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合專業(yè)經(jīng)驗(yàn)為客戶提供詳細(xì)的分析報(bào)告并推薦糾正措施。ZESTRON R&S采用的技術(shù)手段包括但不限于：高清數(shù)碼顯微鏡目檢、離子色譜法、離子污染度測(cè)試、傅里葉變換紅外光譜法、涂覆可靠性測(cè)試、顆粒物測(cè)定/技術(shù)清潔度、掃描電子顯微鏡/X射線能譜分析儀、X射線光電子能譜、俄歇電子能譜、涂覆層測(cè)試、助焊劑/樹脂測(cè)試、接觸角測(cè)量、表面絕緣電阻測(cè)量、差熱分析等。

【觀展邀約】

2023年度PCIM展會(huì)將于8月29日至31日舉行。ZESTRON誠摯邀請(qǐng)您前往上海浦東新國際展覽中心W2號(hào)館2C10展位蒞臨參觀與交流。ZESTRON可靠性與表面技術(shù)專家、清洗技術(shù)工程師將在現(xiàn)場(chǎng)為您答疑解惑，分享全球的工藝經(jīng)驗(yàn)。期待與您相聚！