新能源汽车功率器件：SIC 与 IGBT 的区别和IGBT清洗介绍

 新能源汽车功率器件：SIC 与 IGBT 的区别

一、SIC 与 IGBT 的区别

SIC（碳化硅）和 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）在新能源汽车中的应用存在多方面的区别。

·         工作特性：IGBT 是一种双极型器件，结合了 MOSFET 的高输入阻抗和双极晶体管的低导通压降，适用于中高压（600V 以上）和中低频（20kHz 以下）的应用。而 SIC 是一种宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、高热导率、高饱和电子漂移速率等特点，能够实现高耐压（1200V 以上）和高速（1MHz 以上）的单极型 MOSFET。

·         导通电阻：SICMOSFET 具有更低的导通电阻，这意味着在相同电流通过时，SIC 产生的热量更少，效率更高。相比之下，IGBT 的导通电阻相对较高。

·         芯片面积：SIC 由于导通电阻低，所需的芯片面积更小，有利于实现器件的小型化。而 IGBT 通常需要较大的芯片面积来满足性能要求。

·         开关损耗：SIC 不存在尾电流现象，开关损耗非常小，能够实现快速的开关频率。IGBT 存在尾电流现象，关断时会导致关断损耗增加，开关速度降低。

·         开关速度：SIC 具有更快的开关速度，能够提高系统的响应速度和工作频率。IGBT 的开关速度相对较慢。

·         工作温度：SIC 可以在更高的温度下工作，通常能达到 200℃或以上。IGBT 的工作温度相对较低。

·         成本与工艺：IGBT 具有更成熟的工艺、更低的成本、更多的封装选择以及更好的兼容性。SIC 在制造工艺和成本方面面临挑战，目前成本较高。

二、新能源汽车中 SIC 功率器件的特点

SIC 功率器件在新能源汽车应用中具有显著的特点：

·         高效节能：导通电阻低，能有效降低能量损耗，提高能源利用效率。

·         小型轻量化：芯片面积小，有助于减小器件体积和重量，优化车辆布局。

·         高温工作能力：可在高温环境下稳定工作，适应汽车复杂的工作条件。

·         快速开关：开关速度快，能够提升系统的响应速度和工作频率。

·         提升续航里程：降低功耗，有助于增加新能源汽车的续航里程。

三、新能源汽车中 IGBT 功率器件的特点

IGBT 在新能源汽车中的特点包括：

·         综合性能优势：具有输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高、饱和压降低、安全工作区大以及可耐高电压和大电流等一系列优点。

·         广泛适用性：被大规模应用于电动汽车、电力机车里的电机驱动以及并网技术、储能电站、工业领域的高压大电流场合的交直流电转换和变频控制等领域。

·         成本与技术成熟度：虽然对生产厂商技术要求较高，但其成本相对较低，且技术成熟，市场供应稳定。

四、新能源汽车 SIC 和 IGBT 性能对比

在新能源汽车的不同工况下，SIC 和 IGBT 的性能表现存在差异：

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

·         续航里程：采用 SIC 有助于增加车辆的续航里程，而 IGBT 在这方面相对较弱。

·         工作温度：SIC 能在更高温度下工作，而 IGBT 工作温度相对较低。

五、新能源汽车 SIC 与 IGBT 应用案例分析

在新能源汽车领域，SIC 和 IGBT 都有各自的应用案例：

·         SIC 应用：例如特斯拉 Model 3 采用 SiCMOSFET 来提升电驱系统的工作效率及充电效率。

·         IGBT 应用：许多传统车企的新能源车型在电机驱动器等部件中广泛使用 IGBT。

综上所述，SIC 和 IGBT 在新能源汽车功率器件领域各有优劣，车企会根据车辆的性能需求、成本控制等因素来选择合适的功率器件。

IGBT芯片封装清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

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