芯耀
2.9萬
道由白云盡，春與青溪長。時有落花至，遠隨流水香。
新能源汽車的發(fā)展蒸蒸日上，對于半導體器件的要求，不僅僅是功率半導體都提出了更好的需求。作為功率半導體行業(yè)No.1的英飛凌也給我們呈現(xiàn)了多樣性的發(fā)展態(tài)勢，在很多時候它充當了更多的是一個引領者的角色，分立式，工業(yè)或者汽車模塊，往往都是各大廠家學習的模樣。今天我們就來聊聊英飛凌的汽車模塊--HybridPACK。
Si&SiC協(xié)同作戰(zhàn)
任何事物的發(fā)展都需要一個過程，很多時候我們聊得最多的就是權衡。目前，就傳統(tǒng)硅基的統(tǒng)治地位，碳化硅的破風而言，各種因素（可能主要的是性價比）決定了碳化硅不能完全推翻硅基的“江山”，很長一段時間內會是“一山二虎（或三虎（GaN））”的局勢。
英飛凌官網有個8月份的文章，講的是針對未來牽引逆變器的破局，其中聊到，
“功率半導體技術，如硅igbt或寬帶隙（WBG）半導體，具有不同的性能特性，適合于不同的目標應用。半導體材料的選擇不僅取決于需要降低成本或縮小應用程序的尺寸。越來越多的設計師正在尋求以創(chuàng)造性的方式使用和結合半導體材料，以減少材料需求和克服供應限制。創(chuàng)新的方法挑戰(zhàn)了先前建立的概念，即某些應用被鎖定在特定的統(tǒng)一半導體材料。例如，在過去，人們假設逆變器必須用相同的半導體材料來設計，現(xiàn)在，融合技術（Si+SiC）正在為新的設計可能性鋪平道路。然而，這就需要深入了解電動傳動系統(tǒng)和不同的汽車應用要求。技術領導者英飛凌正在開創(chuàng)半導體材料的創(chuàng)新組合的新逆變器設計，在成本和性能優(yōu)化方面達到市場驅動的平衡?！?/em>
這里不自覺讓人聯(lián)想到三月份關于Tesla減少75%碳化硅用量的話題，
Tesla：減少75%的SiC用量！會是它嗎？
英飛凌這個文章給出了對于汽車模塊短期未來的展望。
?目前牽引逆變器的趨勢
?不同封裝和技術
我們可以好像看到接下來我們要聊的(T-PAK)封裝，但今天我們要聊的是HybridPACK。
?HybridPACK Drive Roadmap
感興趣的可以去英飛凌官網下載看看："Optimizing power technology for efficient traction inverters"
HybridPACK Drive
英飛凌目前HPD封裝模塊有基于EDT芯片技術和CoolSiC技術的，官網顯示小電流也有T4/1200V的，同時針對水冷散熱設計也有pin-fin和Wave（帶狀連接）兩種，下面我們就來聊一聊。
EDT2芯片技術
EDT2通過改善元胞設計，減小了門極電荷，增加了電流密度。為了減小了損耗提高效率，減小了芯片厚度（Vcesat/導通損耗），并優(yōu)化了拖尾電流的載流子（Eoff）。
模塊設計
HPD封裝的優(yōu)勢
更小的封裝和模塊內部芯片布局，相比于HP2模塊大小減小了20%，雜散電感從14nH降低到了8nH，減小了電壓尖峰，即能夠允許更快的開關速度，同時也增加了電壓裕量，允許更高的母線電壓。
有一個長的AC輸出端子版本，以便適配電流傳感器，如果電流傳感器端子與模塊控制端子具有相同的高度，則電流傳感器可以直接連接到柵極驅動器PCB上，而無需附加的電纜和連接器。
采用PressFIT技術作為控制端引腳連接方式，它非常抵抗腐蝕環(huán)境和機械應力。如振動和鹽大氣，PressFIT安裝過程可以節(jié)省約2分鐘，壓力安裝工藝比標準的選擇性焊接工藝快10到20倍。
HPD模塊有24個壓接引腳，為了保證足夠的壓力，采用兩個X形簡化全自動安裝。
水冷散熱結構
HPD封裝有兩種水冷板結構，一種是上篇提到的pin-fin結構，同時為了改善pin-fin結構的設計靈活性低，用料多等（熱阻好像會高那么一丟丟相比于pin-fin，＜6%），給到了被叫作wave結構（生動形象）。
當然也有較低成本的平底板版本。
小結
英飛凌HybridPACK Drive封裝可以說是市面上最為常見的汽車模塊封裝了，一方面可見英飛凌的“榜樣效應”，同時也說明了這種封裝在汽車行業(yè)的可接受度。而針對高端乘用車，汽車模塊封裝想必會更多樣化更具特色。
多因素（Si/SiC,封裝，散熱等等）的不同種組合，再結合不同廠家的不同需求，造就了汽車模塊的多種多樣。
接下來，我們將會一起聊聊T-PAK模塊。今天的內容希望你們能夠喜歡！
參考文獻：
1，Rui Rong, 'An 820A 750V Compact IGBT Module with New Chip Technology for Automotive Inverter Application'
2，Infineon AN，‘Optimizing power technology for efficient traction inverters’
下載ECAD模型
