“無線”功率開關為節(jié)能汽車提供先進電源管理解決方案
加入技術交流群
除了裸芯片，IR亦將提供專有的芯片載體解決方案。該方案附有正面金屬可焊IGBT，來支持那些生產(chǎn)線沒有能力處理裸芯片的客戶。最先進的高性能IGBT是以非常纖薄的晶圓制造，厚度僅為60到70微米。這些硅晶圓既薄且具彈性，就如紙張一樣，所以必須使用極為專業(yè)的程序和昂貴的器材去處理。很多第一級和第二級的系統(tǒng)供應商都不愿意投資這種昂貴的器材，也不想經(jīng)歷需要長久學習才會熟練的纖薄芯片處理過程，更不希望要承受薄芯片處理期間非常高的良率耗損。
IR推出的這種貼在專有芯片載體上的新款汽車功率開關將會把上述顧慮一掃而空。我們將提供預先貼上IR大型芯片 (IGBT及MOSFET) 的標準化專有芯片載體。它們隨后會成為客戶電源模塊的一部分，比方說，我們的DirectFET2金屬外殼變成PCB電路的一部分，并且讓每一個人都可以利用最精密的IGBT和薄芯片，而不用使用薄芯片器材。IR作為硅技術專家，將負責最困難的部分，也就是把薄芯片制成基片的制造過程，還有在裸芯片和晶圓層面的開關最后測試，都會一一解決。只要利用IR的汽車用正面金屬可焊產(chǎn)品線，即使標準的安裝機械和焊接器材也將足以應付非常先進的功率模塊或ECU概念。
對我們的客戶和系統(tǒng)設計師來說，新器件的最大好處并不單單在電力性能上的改進，更好的開關效能、經(jīng)過優(yōu)化的雙面散熱 (我們能夠增加最少50%的整體熱交換面積、減少35%的RthJC，以及提高大約25%的硅電流密度) ，還有簡單的制造過程都是重要的優(yōu)點。另一個非凡的效益，將在與應用相關的系統(tǒng)布置和應用尺寸，以及在汽車的壽命要求層面上實現(xiàn)。當鍵合線在相對耐用的DBC模塊中或功率周期壓力中的首個失效模式中脫離，采用IR專有正面金屬可焊技術的無鍵合線IGBT將有機會將功率周期能力延展一個量級。
將在幾個10,000溫度周期后發(fā)生的鍵合線脫離故障，與使用無鍵合線系統(tǒng)進行相同持續(xù)周期測試所得的結果作出比較，可以看到結果顯示出極大的分別。借助大幅度的可靠性延展，功率周期能效系統(tǒng)設計師便能縮小他們的功率級尺寸。
為了避免在實際應用中過早出現(xiàn)鍵合線脫離故障，設計師通常會采用昂貴的基片和散熱器方式，再加上過大尺寸的功率開關來降低每個功率周期的Delta-T溫度擺動。相較而言，一個無鍵合線系統(tǒng)的芯片尺寸可以大幅減小，同時系統(tǒng)能夠在更嚴苛的周期條件下運作更長時間。這表明，汽車中的逆變器、直流-直流轉(zhuǎn)換器和其它電源管理應用得以通過正面金屬可焊器件顯著降低系統(tǒng)成本。設計師因而可以在性能、可靠性等多方面取得改善。
為了幫助系統(tǒng)設計師以適當?shù)目刂艻C來完成整個功率級開發(fā)工作，IR提供了多款汽車用驅(qū)動器IC選擇，可滿足先進逆變器、轉(zhuǎn)換器、電源拓撲和系統(tǒng)要求。我們專有的汽車用高/低電壓柵極驅(qū)動器擁有卓越的耐用性和閉鎖抗擾性。在低于75V的電壓范圍內(nèi)，設計可基于專有智能功率程序操控驅(qū)動器，實現(xiàn)非常大的電流開關。當電壓介于100V到1,200V之間時，IR也提供了一個極高電壓接口隔離驅(qū)動器IC系列，該系列配備市場領先的負瞬態(tài)電壓尖峰安全操作區(qū) (NTSOA) 。IC的失效模式，通常由于采用大電流電感負載實現(xiàn)開關半橋，因而造成大的負電壓尖峰，被稱為閉鎖效應。這些IC都是以耐用性和閉鎖抗擾性為目標來設計，是驅(qū)動擁有極高電流密度的大型IGBT(諸如正面金屬可焊器件)的最佳選擇。如果系統(tǒng)設計師需要更大的驅(qū)動電流，也可利用器件所提供的緩沖IC來提供最大10A電流的能力。
總之，IR提供一系列的器件，讓汽車功率系統(tǒng)設計師可以為非常先進的“無線”電源管理選擇完整的芯片組，從而支持未來汽車的能源效益，即使要在最嚴苛的環(huán)境中完成最艱難的開關任務，這些器件也可應付自如。
評論