最适合EV与HEV的功率半导体热可靠性测试装置

美国明导国际(Mentor Graphics)面向纯电动汽车(EV)及混合动力车(HEV)用IGBT及MOSFET等功率半导体，推出了用于热分析及热可靠性评测的测试装置“MicRed Power Tester 600A”。不仅可通过循环测试进行寿命评测，还可以根据热阻和热容量的关系求出构造函数，与该公司的热流体模拟软件“FloTHERM”配合使用，能够提高模拟精度。

明导曾在2014年面向功率半导体推出了用于进行循环测试和热分析的“MicReD Power Tester 1500A”。此次的产品更适合EV及HEV用途的功率半导体测试。

主要有3方面的改进。第一是增加了可以检测的器件数量。原来每台最多只能检测3个器件，而此次则每台可以检测16个。一个触摸屏(控制盘)可以控制8台装置，视构成不同，有的装置最多可同时检测128个。这是为了满足“每批检测77个器件”的现行测试标准(AEC Q101)的需求。该公司介绍称，“寿命验证需要几周到一个月左右的时间，因此集中进行有助于缩短时间”。

第二是将电源能力调整到与EV、HEV用途功率半导体相适合，将电流由1500A降低到了600A。每台装置有两个300A电源，每个电源串联8个器件。电压最高为48V。

第三是追加了使用实测的构造函数、热传导率、界面热阻、比热等参数来自动校正热流体模拟数据的功能。与明导的FloTHERM 11.1搭配使用，可以自动调整模糊的参数。据称，由于可以反映功率半导体产品的不均匀性等，因此模拟误差可从20%降至0.5%以下。虽然原产品也能进行模拟数据的校正，但需要手动实施，操作起来比较麻烦。

此外，此次的产品还省去了原机型设在装置端的冷却部件。明导称，这是因为多数情况下IGBT模块会附带冷却部件，或者由用户方准备冷却系统。

有预测称，2020年IGBT市场规模将会扩大到2016年的两倍以上。另外，2015年美国的汽车召回数量为5126万辆，达到历史最高水平。其中备受关注的是过热问题。明导机械分析部市场行销和产品策略总监Keith Hanna举了2014年福特汽车的HEV及特斯拉汽车的EV因存在过热可能性而被召回的例子，称“为了避免会导致庞大成本的召回事件，各公司都在致力于汽车的热管理”。