作者语：
随着新能源汽车行业的蓬勃发展，越来越多的IGBT产品应运而生。汽车零部件时常暴露在恶劣的气候条件下，因此必须保证汽车级产品在高温、高湿、高压条件下可靠运行。如何选择合适的汽车级半导体器件，对于Tier1和OEM的产品可靠性及其成本至关重要。本文将从汽车行业的IGBT模块环境试验的要求出发，介绍汽车级功率半导体器件IGBT模块需要满足的条件。
IGBT全称为绝缘栅双极晶体管，是电力电子行业广泛应用的半导体器件。这里讲述的模块是一种具体的封装形式，它是IGBT芯片的载体并起到保护作用。
近些年随着新能源汽车行业的蓬勃发展，越来越多的汽车级IGBT产品应运而生。了解汽车行业的半导体标准，可以加深对器件特性的理解，帮助开发者选择合适的产品。
半导体标准
在半导体标准体系内，有JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)，IEC(International Electrotechnical Commission)等标准。
汽车行业标准
在汽车行业有AEC(Automotive Electronics Council)标准，车载IGBT模块的可靠性试验规范AQG324由ECPE(European Center for Power Electronics)发布，早期命名为LV324，由汽车厂商大众、奥迪、宝马、保时捷和戴姆勒编制而成。
QC/T 1136 汽车级 IGBT 标准
国内由CATARC牵头，中国一汽主笔编写了《QC/T 1136-2020 电动汽车用绝缘栅双极晶体管模块环境试验要求及试验方法》，并于2021年4月1日首次发布，是国内首部车用IGBT模块的标准，用于规范半导体供应商在IGBT模块可靠性试验的项目及其要求，作为起草组成员之一，英飞凌参与了标准制订。
表1. QC/T 1136汽车级IGBT模块环境试验要求和参考标注
芯片可靠性
表2. 芯片可靠性试验要求
图2. 优化钝化层前/后的试验结果
图3. PC(sec)测试和失效现象
封装可靠性
表3. 封装可靠性试验要求
图4. 机械振动导致的绑定线失效
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功率循环(PCsec)：检验绑定线与芯片的连接点可靠性以及芯片与DCB焊接层的可靠性。 -
功率循环(PCmin)：检验绑定线与芯片的连接点可靠性，芯片与DCB焊接层的可靠性以及DCB与Baseplate焊接层的可靠性。 -
温度循环(TC)：从Baseplate底部缓慢加热整个封装，检验具有不同热膨胀系数的材料之间连接的可靠性。 -
温度冲击(TST)：将IGBT模块迅速(<30s)从高温(低温)环境放置于低温(高温)环境，检验模块在快速温度交变场景之下的适应性。
图5. IGBT模块的分层示意图
原文始发于微信公众号（英飞凌工业半导体）：挑选一款合适的汽车级IGBT模块： 解读国内首部车用IGBT标准
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