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車用功率模組封裝技術發展

Power Module Packaging Technology for Vehicle

2019/05/08

  • IC元件與技術
  • IC應用與市場

功率模組在功率電子中佔有重要角色,是工業及車輛的關鍵元件,也是再生能源產生及傳輸重要的元件,具有非常高的在市場成長率及產業價值。功率模組封裝發展趨勢朝向降低成本、高品質、高可靠度及減小尺寸和重量。熱管理技術是影響可靠度的重要因素,而製程技術則同時需考慮可靠度及環保因素,設計及材料技術在封裝上都佔有重要角色。本文介紹車用高功率模組封裝關鍵技術,以及未來封裝發展趨勢及挑戰。

【內容大綱】

  • 一、 全球車用功率模組市場
  • 二、 車用功率模組封裝技術
  • 三、 模組封裝及系統應用
  • 四、 功率模組組裝
  • 五、 熱管理技術
  • 六、 可靠度驗證
  • 專家觀點
 

【圖表大綱】

  • 圖1、(a)電動車整車動力系統架構示意圖 (b)HEV Inverter
  • 圖2、全球車用功率模組市場
  • 圖3、全球主要IGBT功率模組廠商
  • 圖4、功率模組特性影響關係
  • 圖5、IGBT模組結構圖
  • 圖6、汽車應用之六組IGBT功率模組(a)SEMIKRON(300A, 1200V), (b)Infineon (400A, 600V)
  • 圖7、(a)直接冷卻功率模組及(b)雙面散熱功率模組
  • 圖8、端子直接銅接合與比較說明
  • 圖9、金屬基板結構
  • 圖10、晶片低溫接合技術(a)單面低溫接合及打線(b)利用銀帶雙面低溫接合
  • 圖11、矽膠塗佈及矽膠沖填之比較,圖右為矽膠塗佈之結果
  • 圖12、直接冷卻及雙面散熱模組熱阻降低
  • 圖13、(a)功率循環造成打線脫離(b)失效焊接層破壞失效

 

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