高度集成的IGBT點(diǎn)火模塊給汽車(chē)電子半導(dǎo)體廠家?guī)?lái)的首要挑戰(zhàn)是熱管理。伴隨著汽車(chē)復(fù)雜性增加而出現(xiàn)的潛在應(yīng)用或產(chǎn)品故障，IGBT需要具有更強(qiáng)的容錯(cuò)性或自我保護(hù)功能。而隨著新興應(yīng)用對(duì)硅片容量和功率的需求不斷提高，所有功率器件都會(huì)產(chǎn)生熱量，為了減少熱量的產(chǎn)生，要采用具有較低傳導(dǎo)損耗或開(kāi)關(guān)損耗的器件。
除了熱管理之外，汽車(chē)引擎在燃燒的過(guò)程中會(huì)發(fā)生震動(dòng)，這些高頻震動(dòng)的頻率很高，乘客通常無(wú)法察覺(jué)，但是，任何機(jī)械或電氣連接都能夠感知到。因此，首先要改善功率半導(dǎo)體器件的連接工藝，特別是IGBT功率模塊。對(duì)汽車(chē)點(diǎn)火IGBT的可靠性和品質(zhì)要求很高，通常要達(dá)到長(zhǎng)于汽車(chē)本身的壽命。
隨著傳統(tǒng)的分立產(chǎn)品正被集成式模塊或多芯片器件所取代，以滿(mǎn)足減少熱量和占位面積的需求，為這些集成器件提供較高密度的封裝以實(shí)現(xiàn)更小的功耗是IGBT器件或模塊設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)。
目前，采用專(zhuān)用點(diǎn)火IGBT實(shí)現(xiàn)的全引擎管理系統(tǒng)具有更加緊湊、精確和控制可靠的特點(diǎn)。點(diǎn)火系統(tǒng)從單一雙極達(dá)林頓晶體管演化成每個(gè)汽缸使用一個(gè)點(diǎn)火IGBT后，器件成本問(wèn)題就開(kāi)始凸顯出來(lái)。“改進(jìn)IGBT的成本/性能比的方向是在相同電氣性能的前提下，減少硅片的面積和封裝體積，與此同時(shí)，增加系統(tǒng)的功能并改善性能。”
中國(guó)正在加大混合動(dòng)力(包括油電混合與氣電混合動(dòng)力)車(chē)的開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)推廣應(yīng)用，據(jù)同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院院長(zhǎng)余卓平教授介紹，車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電子控制技術(shù)是節(jié)能環(huán)保汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)。郭裕亮表示，混合電動(dòng)汽車(chē)需要高電壓和大電流功率器件，這正是IGBT的主要應(yīng)用。因此，也有望刺激IGBT市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)。
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