芯耀
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關(guān)于電動和混動汽車，近些年關(guān)于其市場份額不斷攀升的報道不絕于耳，據(jù)有關(guān)報道增長率已經(jīng)高達 20%。然而隨之而來的，卻是廣為詬病的過熱問題。據(jù)稱，美國每年有大量的新能源汽車因熱可靠性問題被召回，其中甚至包括特斯拉?？梢哉f，在人們普遍關(guān)注的充電設(shè)施、續(xù)航里程以及性能壽命等問題中，新能源汽車的熱可靠性測試已經(jīng)成為了日益嚴峻的挑戰(zhàn)。
針對這一問題，Mentor Graphics 特別開發(fā)和推出了全新的 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品，可以在功率循環(huán)中對電動和混合動力汽車（EV/HEV）的功率半導(dǎo)體器件的可靠性進行測試。
MicReD Power Tester 600A
Mentor Graphics 機械分析部市場總監(jiān) Keith Hanna 博士表示，MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品是業(yè)界唯一一個專為 EV/HEV 市場提供的完整熱軟件仿真和硬件測試解決方案。通過這一平臺，EV/HEV 研發(fā)和可靠性工程師能夠測試功率半導(dǎo)體器件（如 IGBT、MOSFET、晶體管以及充電器），以便檢查對完成任務(wù)來說至關(guān)重要的熱可靠性和生命周期性能。同時，這一平臺也滿足業(yè)內(nèi)對于功率電子技術(shù)熱仿真和測試的需要，能實現(xiàn)無與倫比的精確性和可擴展性。
Mentor Graphics 機械分析部市場總監(jiān) Keith Hanna 博士
Delta Electronics 部門經(jīng)理 Andy Liao 表示，Delta Electronics 作為一家高效率和高功率密度電力電子模塊產(chǎn)品的提供商，可以通過使用 Power Tester 1500A 了解生命周期性能，確保 IGBT 模塊的可靠性。Power Tester 600A 提供可擴展的解決方案，讓我們可以同時測量多個分立功率器件或模塊。此設(shè)備增加的測試產(chǎn)能為我們帶來所需的統(tǒng)計學(xué)上的失效分析數(shù)據(jù)，以便對產(chǎn)品在應(yīng)用中的生命周期進行精準預(yù)測。
Delta Electronics 部門經(jīng)理 Andy Liao
數(shù)據(jù)顯示，IGBT 在未來五年的使用量將依然保持強勁的增長，甚至實現(xiàn) 3 倍的飛躍。IGBT 等功率器件在整個汽車生命周期中，需要經(jīng)歷無數(shù)次的功率循環(huán)，并受到熱 - 機械應(yīng)力的作用，從而會對器件的質(zhì)量和壽命產(chǎn)生影響。這也是 Mentor 非常關(guān)注 EV/HEV 可靠性測試的原因。
Keith Hanna 強調(diào)，在當前 EV/HEV 工程師面臨的關(guān)鍵任務(wù)型挑戰(zhàn)中，最重要的是確保電力電子模塊的熱可靠性。其他挑戰(zhàn)還包括檢測由多種標準功率循環(huán)造成的 IGBT 的潛在降級，從而確定根本的損壞原因。
那么，EV/HEV 相比傳統(tǒng)汽車來說具有更加復(fù)雜的散熱分布，設(shè)計者如何才能輕松應(yīng)對挑戰(zhàn)呢？具體來說，MicReD Power Tester 600A 平臺將從三大方面來幫助 EV/HEV 工程師。
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綜合的診斷
MicReD Power Tester 600A 可以針對生命周期的預(yù)估提供簡便可靠的測試流程，器件設(shè)置簡便，同時功率循環(huán)采用全面自動化。Power Tester 中的 T3Ster“結(jié)構(gòu)函數(shù)”功能可以為所有 IGBT 提供非破壞性的“在測試過程中失效”的數(shù)據(jù)。測試期間會記錄所有診斷信息，包括電流、電壓、芯片溫度以及導(dǎo)致封裝結(jié)構(gòu)失效的“結(jié)構(gòu)函數(shù)”變化。甚至，可以對封裝開發(fā)、可靠性和生產(chǎn)前的來料批量檢查進行測試。
精準的仿真
MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品可以在成千上萬的循環(huán)中對 IGBT 模塊施加功率。這能為診斷提供“實時”失效過程數(shù)據(jù)，從而大幅縮短測試時間，也無需進行失效后分析或破壞性失效分析。借助 MicReD T3Ster 產(chǎn)品中僅有的 Mentor 校準技術(shù)，相關(guān)的三維 CFD（計算流體動力學(xué)）仿真錯誤率能從通常的 20%降至 0.5%，實現(xiàn) IGBT 和半導(dǎo)體器件的精準熱特性。
靈活的擴展
有點超乎想象的是，8 個 MicReD 600A Power Testers 相鏈接，使得用戶能在系統(tǒng)測試中同時為 128 個 IGBT 施加功率循環(huán)測試。同時，可在載荷條件下提供 48V 電壓，并且用戶可處理安裝在散熱系統(tǒng)外部的器件，實現(xiàn)最佳靈活性。
MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品能與 Mentor 領(lǐng)先的 CFD 仿真技術(shù)相結(jié)合。Mentor 的 FloTHERM 和 FloEFD 3D CFD 軟件可提供功率模塊的前端裝載熱仿真。當與 Flowmaster 整車熱流體成體系系統(tǒng)的一維 CFD 建模工具相結(jié)合時，此軟件就可提供前所未有的精度。通過 MicReD 的 T3Ster 技術(shù)，能為自動化模塊校準功能提供 CFD 輸入材料屬性，進而對 EV/HEV 動態(tài)功率輸入的實際溫度響應(yīng)進行精準仿真。通過技術(shù)結(jié)合，用戶能夠?qū)?IGBT 熱生命周期失效進行最精準的預(yù)估。
甚至可以說，預(yù)估 IGBT 的生命周期，是 EV/HEV 熱可靠性測試中的終極目的。
Mentor Graphics 機械分析部總經(jīng)理 Roland Feldhinkel 表示，MicReD Power Tester 600A 作為我們汽車熱學(xué)工程總解決方案的擴展部分，是針對當前 EV/HEV 市場的唯一產(chǎn)品。利用一流的產(chǎn)品，提供綜合熱仿真和硬件測試解決方案，以此滿足汽車生產(chǎn)商 EV/HEV 的行業(yè)需要，同時為未來幾年預(yù)期的市場快速增長提供支持。
據(jù)悉，Mentor 現(xiàn)在已經(jīng)接受 MicReD Power Tester 600A 的購買訂單，并計劃 2016 年夏季發(fā)售。
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