电动汽车功率模块设计：应对挑战与优化方案

"本文介绍了工程师在设计电动汽车功率半导体模块时面临的技术挑战和解决方案，特别是针对主逆变器的应用。文章强调了汽车电子化的趋势，以及在功率半导体设计中必须考虑的汽车特有因素，如功率密度、结构限制、恶劣环境、效率和成本。作者指出，早期电动汽车常采用工业级模块，但这些模块并不完全适合汽车应用，特别是在温度、空间和效率方面。 文章特别提到了IGBT和二极管在电动汽车中的应用，指出在低温环境下，这些元件的击穿电压(BV)会下降，可能导致电压峰值处理问题。为解决这个问题，推荐使用如CooliRIGBTGen2平台这样的高击穿电压功率元件。这种技术采用超薄晶体IGBT，能够在-40℃的低温下保持良好的Vce(on)性能，并能在175℃的结温下稳定工作。 此外，文章还讨论了对更低结构因数和更高功率密度的需求，这是电动汽车特有的挑战，因为汽车内部空间有限，且对重量有严格要求。因此，专为电动汽车设计的芯片和封装解决方案变得至关重要。这不仅涉及半导体材料的选择，还包括封装技术的创新，以提高模块的热效率和电气性能，同时满足小型化的需求。 设计用于电动汽车的功率半导体模块需要综合考虑多个因素，包括耐温性、耐压性、效率、尺寸和成本。工程师们需要开发出既能应对恶劣环境，又能提供高效率和可靠性的新型半导体解决方案，以推动电动汽车技术的发展。"