1、版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司汇川技术内部资料注意保密，严禁外传密级密级【内部公开内部公开】单管单管IGBT模组及其产品设计模组及其产品设计版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司目录01单管IGBT模组简介02单管IGBT模组产生背景04单管IGBT模组应用设计03单管IGBT模组演变发展单管IGBT模组简介01什么是单管IGBT模组单管IGBT模组特点扩展性好，可满足不同的输出需求相比IGBT模块具有明显的低成本优势更好的可采购性A A用户群用户群C C用户群用户群No.单管IGBT模组简介01版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司01单管IGBT模组简介02单管IGBT模组产生背景

2、04单管IGBT模组应用设计03单管IGBT模组演变发展目录版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司IGBT模组对新能源非常重要新能源汽车增长预计（from on）IGBT控制器成本占比单管IGBT模组产生背景02版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司IGBT模组需求及挑战高功率密度低成本高可靠性散热设计散热设计PC、TC cycles系统低成本系统低成本单管IGBT模组产生背景02版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司国外IGBT模组发展功率密度功率密度可靠性可靠性02单管IGBT模组产生背景版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司国内IGBT模组发展工艺流程、关键设备工艺流程、关键设备芯片芯片

3、封装、散热封装、散热寿命寿命可靠性可靠性功率密度功率密度成本成本02单管IGBT模组产生背景版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司小结 IGBT是核心器件，并且在控制器及整车中成本占比很高 现阶段仍缺少满足高功率密度、高可靠性、低成本、易交付的IGBT模块02 因此，单管方案成为一种选择单管IGBT模组产生背景问题02单管IGBT模组如何演变的？和传统IGBT模块有什么关系？单管IGBT模组产生背景版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司01单管IGBT模组简介02单管IGBT模组产生背景04单管IGBT模组应用设计03单管IGBT模组演变发展目录单管IGBT模组演变发展03起源特斯拉 MODE

4、L S客户应用：model S前驱整机状态：量产方案：单管-硅脂-导热陶瓷片-硅脂特斯拉 MODEL S客户应用：model S后驱整机状态：量产方案：单管-硅脂-导热陶瓷片-硅脂单管硅脂陶瓷基板硅脂引入国内驱动器厂商客户应用：乘用车客户整机状态：量产方案：单管-硅脂-DBC-硅脂-散热器03Cu(300um)Al2O3(380um)Cu(300um)Cu BaseplateHeatsinkSolderSolderTIMChip单管硅脂DBC硅脂单管IGBT模组演变发展引入03Rjc11%Rgrease115%RDBC17%Rgrease212%Rhw45%双面硅脂热阻占比RjcRgrease

5、1RDBCRgrease2Rhw0.132K/W 热阻大 功率密度差 设计及工艺控制难 补贴下新能源利润高0.152K/WPer IGBT 8L/min单管IGBT模组演变发展演变03Cu(300um)Al2O3(380um)Cu(300um)Cu BaseplateHeatsinkSolderSolderTIMChipCu(300um)Al2O3(380um)Cu(300um)HeatsinkSolderTIM单管单管IGBT模组演变发展演变03Rjc13%Rsolder4%RDBC19%Rgrease14%Rhw50%单面焊接热阻占比RjcRsolderRDBCRgreaseRhw0.13

6、2K/W0.126K/WPer IGBT 8L/min单管IGBT模组演变发展进化03Cu(300um)Al2O3(380um)Cu(300um)Cu HeatsinkSolderSolderChipCu(300um)Al2O3(380um)Cu(300um)HeatsinkSolderSolder单管单管IGBT模组演变发展小结 单管模组并非新方案，已经有实际量产应用 单管模组方案随功率密度、可靠性、成本的要求提高进化 单管模组并非全新技术，演变跟随现有模块的技术方案03单管IGBT模组演变发展版权所有 苏州汇川联合动力系统有限公司01单管IGBT模组简介02单管IGBT模组产生背景04单管

7、IGBT模组应用设计03单管IGBT模组演变发展目录失效模式A A用户群用户群C C用户群用户群D D用户群用户群No.单管IGBT模组应用设计04模块方案失效点模块方案失效点单管方案失效点单管方案失效点123123模模块块剖剖面面单单管管剖剖面面失失效效模模式式失失效效模模式式键合线芯片焊料DBC焊料键合线单管焊料DBC焊料键合线键合线liftlift-offoff芯片焊料分层芯片焊料分层DBC焊料分层焊料分层123单管焊料分层单管焊料分层DBC焊料分层焊料分层考核项目：HTRB、HTGB、TST、PC、HTS、LTS考核项目：HTRB、HTGB、TST、PC、HTS、LTS键合线键合线li

8、ftlift-offoff单管均流设计04 开关过程均流性 稳态过程均流性 驱动回路一致性设计 单管参数控制 母排寄生参数控制总电流不均衡率11%22？单管IGBT模组应用设计单管EMC分析04单管IGBT模组应用设计单管的噪声环路明显大于模块，而高频噪声对于环路阻抗特别敏感单管并联EMC噪声30M:97dBuV30M:70dBuV模块EMC噪声单管相对模块，EMC高频噪声明显增大在选择滤波拓扑时，需要高频特性更好的镍锌材料和更小容值的Y电容单管热仿真分析No.04 冷却液类型：50%体积比乙二醇水溶液，冷却液流量温度：流量8L/min，入水温度65输出能力达到输出能力达到400A400A单管IGBT模组应用设计控制器参数04产品参数产品参数电压范围247V465V 210-247V,465-500Vwith derating峰值电流396A30s 8kHz冷却液8L/min最高效率98%功能安全Asil-CEMCclass3外形尺寸453*295*80（mm）IP等级IP67，IP6K9KHeight 80mm单管IGBT模组应用设计Forward Always Progressing