新能源汽車(chē)功率器件：SIC 與 IGBT 的區(qū)別

一、SIC 與 IGBT 的區(qū)別

SIC（碳化硅）和 IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用存在多方面的區(qū)別。

·         工作特性：IGBT 是一種雙極型器件，結(jié)合了 MOSFET 的高輸入阻抗和雙極晶體管的低導(dǎo)通壓降，適用于中高壓（600V 以上）和中低頻（20kHz 以下）的應(yīng)用。而 SIC 是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有高擊穿電場(chǎng)、高熱導(dǎo)率、高飽和電子漂移速率等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高耐壓（1200V 以上）和高速（1MHz 以上）的單極型 MOSFET。

·         導(dǎo)通電阻：SICMOSFET 具有更低的導(dǎo)通電阻，這意味著在相同電流通過(guò)時(shí)，SIC 產(chǎn)生的熱量更少，效率更高。相比之下，IGBT 的導(dǎo)通電阻相對(duì)較高。

·         芯片面積：SIC 由于導(dǎo)通電阻低，所需的芯片面積更小，有利于實(shí)現(xiàn)器件的小型化。而 IGBT 通常需要較大的芯片面積來(lái)滿(mǎn)足性能要求。

·         開(kāi)關(guān)損耗：SIC 不存在尾電流現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)損耗非常小，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的開(kāi)關(guān)頻率。IGBT 存在尾電流現(xiàn)象，關(guān)斷時(shí)會(huì)導(dǎo)致關(guān)斷損耗增加，開(kāi)關(guān)速度降低。

·         開(kāi)關(guān)速度：SIC 具有更快的開(kāi)關(guān)速度，能夠提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和工作頻率。IGBT 的開(kāi)關(guān)速度相對(duì)較慢。

·         工作溫度：SIC 可以在更高的溫度下工作，通常能達(dá)到 200℃或以上。IGBT 的工作溫度相對(duì)較低。

·         成本與工藝：IGBT 具有更成熟的工藝、更低的成本、更多的封裝選擇以及更好的兼容性。SIC 在制造工藝和成本方面面臨挑戰(zhàn)，目前成本較高。

二、新能源汽車(chē)中 SIC 功率器件的特點(diǎn)

SIC 功率器件在新能源汽車(chē)應(yīng)用中具有顯著的特點(diǎn)：

·         高效節(jié)能：導(dǎo)通電阻低，能有效降低能量損耗，提高能源利用效率。

·         小型輕量化：芯片面積小，有助于減小器件體積和重量，優(yōu)化車(chē)輛布局。

·         高溫工作能力：可在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，適應(yīng)汽車(chē)復(fù)雜的工作條件。

·         快速開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)速度快，能夠提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度和工作頻率。

·         提升續(xù)航里程：降低功耗，有助于增加新能源汽車(chē)的續(xù)航里程。

三、新能源汽車(chē)中 IGBT 功率器件的特點(diǎn)

IGBT 在新能源汽車(chē)中的特點(diǎn)包括：

·         綜合性能優(yōu)勢(shì)：具有輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快、工作頻率高、飽和壓降低、安全工作區(qū)大以及可耐高電壓和大電流等一系列優(yōu)點(diǎn)。

·         廣泛適用性：被大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、電力機(jī)車(chē)?yán)锏碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)以及并網(wǎng)技術(shù)、儲(chǔ)能電站、工業(yè)領(lǐng)域的高壓大電流場(chǎng)合的交直流電轉(zhuǎn)換和變頻控制等領(lǐng)域。

·         成本與技術(shù)成熟度：雖然對(duì)生產(chǎn)廠商技術(shù)要求較高，但其成本相對(duì)較低，且技術(shù)成熟，市場(chǎng)供應(yīng)穩(wěn)定。

四、新能源汽車(chē) SIC 和 IGBT 性能對(duì)比

在新能源汽車(chē)的不同工況下，SIC 和 IGBT 的性能表現(xiàn)存在差異：

·         效率提升：SIC 的功耗降低了 60 - 80%，效率提升了 1 - 3%。

·         續(xù)航里程：采用 SIC 有助于增加車(chē)輛的續(xù)航里程，而 IGBT 在這方面相對(duì)較弱。

·         工作溫度：SIC 能在更高溫度下工作，而 IGBT 工作溫度相對(duì)較低。

五、新能源汽車(chē) SIC 與 IGBT 應(yīng)用案例分析

在新能源汽車(chē)領(lǐng)域，SIC 和 IGBT 都有各自的應(yīng)用案例：

·         SIC 應(yīng)用：例如特斯拉 Model 3 采用 SiCMOSFET 來(lái)提升電驅(qū)系統(tǒng)的工作效率及充電效率。

·         IGBT 應(yīng)用：許多傳統(tǒng)車(chē)企的新能源車(chē)型在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等部件中廣泛使用 IGBT。

綜上所述，SIC 和 IGBT 在新能源汽車(chē)功率器件領(lǐng)域各有優(yōu)劣，車(chē)企會(huì)根據(jù)車(chē)輛的性能需求、成本控制等因素來(lái)選擇合適的功率器件。

IGBT芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿(mǎn)足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類(lèi)。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿(mǎn)足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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