英飞凌又亮新技术，硫化氢保护功能延长IGBT模块寿命

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来源: EEWORLD

耐用性决定了模块在恶劣环境下的使用寿命和可靠性。特别是当暴露于硫化氢（H2S）中时，电子元件的寿命会受到很大的影响。为了应对这一威胁，英飞凌科技股份公司（FSE: IFX / OTCQX: IFNNY）开发出了一项独特的保护功能。采用TRENCHSTOP™ IGBT4芯片组的EconoPACK™+模块是Econo系列中率先具备这一全新保护特性的产品，适用于逆变器应用。硫化氢达到临界水平的恶劣环境在造纸、采矿、废水、石化加工以及橡胶业中尤为常见。

硫化氢对于功率半导体而言，是最具威胁的腐蚀性污染物。IGBT模块在运行期间温度通常会上升形成高温，再加上施加的电压和硫化氢污染，会发生反应生成硫化铜（Cu2S）晶体。这种导电结构会在陶瓷基板DCB上的覆铜的沟槽内蔓延，最坏的情况是会引发短路。IGBT模块过早地发生故障，会导致逆变器的寿命大打折扣。英飞凌先进的硫化氢保护功能能够防止硫化氢进入模块敏感区域。这个方法不仅独一无二，效率也很高。

与此同时，模块的所有电气、热学和机械参数均未发生改变，同时还保留了和标准模块一样的属性，这便延长了在恶劣环境下运行的系统的寿命。为了确认这一点，英飞凌根据ISA 71.04-2013标准，设计了一个专有的HV-H2S测试，来证明IGBT模块能够在特定条件下运行。该标准根据污染影响的严重程度从“轻度（G1）”到“重度（GX）”划分了四个级别。英飞凌的测试涵盖了广泛的工业应用，为评估IGBT模块的可靠性，提供了一个可量化的方法。

在英飞凌硫化氢技术的保护下，IGBT模块在HV-H2S指定测试条件下未显示出枝晶生长，因此，根据ISA 71.04标准，在“G3（严重）”等级上限（≤2000 Å / 50 ppb）条件下， IGBT模块预计可使用20年。具有该保护功能的EconoPACK+可轻松替换标准模块，无需成本高昂且费时的设计工作。此外，借助该功能，使用逆变器系统的公司可省去一些额外的保护措施，比如在逆变器的安装区域乃至密封柜增设空调、温度和湿度控制。