机动车辆电力电子转换器单元(PCU)
功率模块AQG 324标准
1.标准适用范围:
本标准定义了功率模块所需验证的测试项目、测试要求以及测试条件,适用范围包括电力电子模块的使用寿命和基于分立器件的等效特殊设计,例如用于高达3.5吨机动车辆的电力电子转换器单元(PCU)。
标准中定义的测试项目是基于当前已知的模块失效机制和机动车辆功率模块的特定使用说明文件进行编写的。
本标准列出的测试项目、测试要求以及测试条件,大体上适用于Si基功率半导体模块。后续发行版本将涉及替代半导体技术,如 SiC或GaN,以及新型组装和互连技术。
注:本标准功率模块测试不能代替机动车辆完整PCU测试。
2.AQG 324标准测试项目
AQG 324标准文件中描述的测试项目主要用于验证汽车工业中功率模块的特性和寿命。
|
测试项目 |
引用标准 |
|
QM – 模块测试 |
栅极参数 额定电流和漏电流 饱和电压 X射线、SAM/SAT IPI/VI、OMA |
DIN EN ISO/IEC 17025 IEC 60747-8:2010 IEC 60747-9:2007 DIN EN 60747-15:2012 IEC 60749-5:2003 IEC 60749-6:2002 IEC 60749-34:2011 IEC 60749-25:2003 |
注:QM - 模块测试是功率模块的基础实验,在进行后续QC/QE/QL实验的前/后,均需要进行QM – 模块测试,即保证在测试前/后,功率模块功能符合标准,模块本身无质量问题。 |
QC – 模块特性测试 |
寄生杂散电感 热阻值 短路容量 绝缘测试 机械数据
|
IEC 60068-2-48:1982 DIN EN 60664-1 DIN EN ISO 60664-1 Appendix 1 DIN EN 60664-4 DIN EN 60664-5 |
注:模块特性测试是后续QE - 环境测试和QL - 寿命测试的基础。在试验中不允许使用通用数据来表征模块特征参数。 |
QE – 环境测试 |
热冲击 Contactability 机械振动 机械冲击 |
DIN EN 60069-2-6 DIN EN 60069-2-27 DIN EN 60069-2-64 |
注: 对于QE – 环境测试,允许使用通用数据进行试验。 |
QL – 寿命测试 |
功率循环(PCsec) 功率循环(PCmin) 高温存储 低温存储 高温反向偏压 高温栅偏置 高温高湿反向偏压 |
JESD22-A119:2009 |
注: 对于QE – 环境测试,允许使用通用数据进行试验。 |
185 0301 6432;dennis_wing@163.com (谌工) |
3. QM – 模块测试
QM - 模块测试主要针对功率模块基础电学及机械性能参数进行测量,此外还包括外观缺陷检测。模块特征参数可能因生产波动和独立测试期间施加的应力而变化。
确保功率模块功能完整
确保功率模块参数符合要求
验证功率模块的功能行为与准确性
注:QM - 模块测试是功率模块的基础实验,在进行后续QC/QE/QL实验的前/后,均需要进行QM – 模块测试,即保证在测试前/后,功率模块功能符合标准,模块本身无质量问题。
4. QC – 模块特性测试
QC – 模块特性测试主要用于验证功率模块的基本电气功能特性和机械数据。除此之外,这些测试可以针对设计中与功能退化(功能失效)无关的薄弱点进行早期探测和评估,包括元器件的几何布置、组装、互连技术和半导体质量。换言之,这部分重点评估IGBT模块在设计、生产环节中决定的产品质量,与使用中的功能退化无关。
注:模块特性测试是后续QE - 环境测试和QL - 寿命测试的基础。在试验中不允许使用通用数据来表征模块特征参数。
5.QE – 环境测试
QE – 环境测试主要用于验证电力电子模块在机动车辆中的适用性,包括物理分析、电气和机械参数验证以及测试绝缘属性。
注: 对于QE – 环境测试,允许使用通用数据进行试验。
6.QL – 寿命测试
QL - 寿命测试主要是触发/激发电力电子模块的典型退化机制。该过程主要区分为两种失效机制:靠近芯片互连的疲劳失效(chip-near)和距离芯片互连较远的疲劳失效(chip-remote)。两种失效机制均由不同材料(具有不同的热膨胀系数)之间的热机械应力引发。
chip-near和chip-remote互连的可靠性取决于冷却系统的热界面。因此,与这些互连相关的模块测试只能通过不直接与冷却系统相连的安装形式进行测试。
注: 对于QL – 寿命测试,允许使用通用数据进行试验。