1. 從一顆MOSFET說起汽車電子的“肌肉”與“開關(guān)”如果你拆開一輛現(xiàn)代汽車的引擎蓋或者看看它的底盤和車身控制器你會(huì)發(fā)現(xiàn)里面布滿了各種大大小小的“黑方塊”——集成電路和功率器件。在這些器件中有一種看似不起眼卻至關(guān)重要的元件它負(fù)責(zé)控制著從車窗升降、座椅調(diào)節(jié)到驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)扇再到如今電動(dòng)汽車核心的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電池管理系統(tǒng)中高達(dá)數(shù)百安培電流的通斷。這個(gè)元件就是MOSFET金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。你可以把它想象成汽車電子系統(tǒng)里的“電子肌肉”和“高速開關(guān)”它接收來自微控制器MCU的微弱指令信號(hào)然后去驅(qū)動(dòng)或切斷強(qiáng)大的電流完成各種物理動(dòng)作和能量轉(zhuǎn)換。而在這個(gè)領(lǐng)域有一個(gè)名字如雷貫耳英飛凌Infineon。根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)英飛凌在全球汽車級(jí)MOSFET市場(chǎng)占據(jù)了絕對(duì)領(lǐng)先的地位其市場(chǎng)份額遠(yuǎn)超其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。標(biāo)題中提到的“每秒售出48顆”是一個(gè)極具沖擊力的數(shù)字它背后反映的不僅僅是龐大的出貨量更是英飛凌產(chǎn)品在汽車工業(yè)中無與倫比的滲透率和可靠性認(rèn)可。這相當(dāng)于每時(shí)每刻在全球各地生產(chǎn)線上組裝的汽車中都有數(shù)十顆來自英飛凌的MOSFET被焊接在電路板上準(zhǔn)備著為車輛服役十年甚至更久。為什么是“汽車級(jí)”這絕非一個(gè)簡(jiǎn)單的營(yíng)銷標(biāo)簽。消費(fèi)電子級(jí)的MOSFET可能只需要在0°C到70°C的環(huán)境下穩(wěn)定工作幾千小時(shí)而汽車級(jí)MOSFET面臨的是極端嚴(yán)苛的考驗(yàn)工作溫度范圍可能要求從-40°C到150°C甚至更高必須承受發(fā)動(dòng)機(jī)艙的高溫、冬季北方的嚴(yán)寒、行駛中的持續(xù)振動(dòng)與機(jī)械沖擊以及潮濕、鹽霧等腐蝕性環(huán)境。更重要的是其可靠性直接關(guān)系到行車安全與生命財(cái)產(chǎn)安全因此必須滿足AEC-Q101等一系列嚴(yán)苛的汽車電子可靠性標(biāo)準(zhǔn)。英飛凌正是憑借其在材料、工藝、設(shè)計(jì)和質(zhì)量體系上的深厚積累成為了全球汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商Tier 1最信賴的合作伙伴。接下來我們就深入這顆“黑方塊”的內(nèi)部看看英飛凌是如何構(gòu)建其領(lǐng)導(dǎo)地位的。2. 解剖英飛凌汽車級(jí)MOSFET技術(shù)護(hù)城河的三重維度英飛凌的汽車級(jí)MOSFET產(chǎn)品線非常豐富其中OptiMOS系列是其在低壓領(lǐng)域通常指100V以下的旗艦品牌。要理解其優(yōu)勢(shì)我們需要從器件物理、封裝技術(shù)和系統(tǒng)驗(yàn)證三個(gè)維度來剖析。2.1 芯片級(jí)創(chuàng)新溝槽技術(shù)與更低導(dǎo)通電阻MOSFET的核心性能指標(biāo)之一是導(dǎo)通電阻RDS(on)。這個(gè)電阻值決定了當(dāng)MOSFET完全開啟時(shí)電流流過所產(chǎn)生的損耗I2R。損耗越小效率越高發(fā)熱越少。英飛凌的OptiMOS系列廣泛采用了先進(jìn)的溝槽柵Trench技術(shù)。傳統(tǒng)的平面MOSFET其電流通道是橫向的硅片利用率低導(dǎo)通電阻大。溝槽技術(shù)則像是在硅片上“挖”出無數(shù)個(gè)垂直的深槽將柵極做在槽壁兩側(cè)。這樣導(dǎo)電溝道變成了垂直方向極大地增加了單位面積內(nèi)的溝道密度相當(dāng)于拓寬了電流的“高速公路”。同時(shí)垂直結(jié)構(gòu)也優(yōu)化了電流路徑降低了電阻。更進(jìn)一步的創(chuàng)新是英飛凌的“超結(jié)”Superjunction技術(shù)主要用于中高壓MOSFET如600V CoolMOS系列。它通過在傳統(tǒng)的垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中引入交替的P型和N型柱實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)通電阻和擊穿電壓之間關(guān)系的突破性優(yōu)化。簡(jiǎn)單來說就是在保持高耐壓能力的同時(shí)獲得了前所未有的低導(dǎo)通電阻。這些芯片級(jí)的創(chuàng)新直接轉(zhuǎn)化為了系統(tǒng)級(jí)的優(yōu)勢(shì)更低的能量損耗意味著更高的能效對(duì)于電動(dòng)汽車而言就是更長(zhǎng)的續(xù)航里程更少的發(fā)熱則簡(jiǎn)化了散熱設(shè)計(jì)可以減小散熱片尺寸降低系統(tǒng)成本和重量。2.2 封裝演進(jìn)從TO-220到PQFN功率密度的飛躍封裝不僅僅是給芯片套上一個(gè)外殼。對(duì)于功率MOSFET封裝決定了熱量如何散發(fā)到外界電流如何流入流出以及器件能否承受機(jī)械應(yīng)力。英飛凌在封裝技術(shù)上的演進(jìn)是推動(dòng)其市場(chǎng)成功的另一大引擎。早期的汽車應(yīng)用大量使用通孔封裝如經(jīng)典的TO-220。這種封裝有外露的金屬片可以方便地安裝散熱器但體積大寄生電感也高不適合高頻開關(guān)應(yīng)用。如今英飛凌主流的汽車級(jí)MOSFET廣泛采用表面貼裝SMD封裝如PQFNPower Quad Flat No-leads、DSODual Small Outline等。以PQFN 3.3x3.3或5x6mm封裝為例底部大面積裸露焊盤Exposed Pad這個(gè)焊盤直接焊接在PCB的銅箔上銅箔同時(shí)起到電氣連接和散熱的作用。熱量可以通過這個(gè)焊盤高效地傳導(dǎo)到PCB再通過PCB散發(fā)到空氣中或連接到更大的金屬殼體。這實(shí)現(xiàn)了極低的熱阻。扁平、低剖面設(shè)計(jì)節(jié)省了寶貴的PCB空間符合汽車電子日益緊湊的需求。優(yōu)化引腳布局源極Source和柵極Gate的引腳位置經(jīng)過優(yōu)化可以最大限度地減少PCB走線中的寄生電感。寄生電感在高頻開關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電壓尖峰可能導(dǎo)致器件過壓損壞或引起電磁干擾EMI。英飛凌還針對(duì)大電流應(yīng)用開發(fā)了如TO-leadless、D2PAK等封裝甚至在封裝內(nèi)部集成多個(gè)芯片多顆MOSFET并聯(lián)或集成驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路形成智能功率模塊IPM的雛形進(jìn)一步提升了功率密度和系統(tǒng)集成度。2.3 超越數(shù)據(jù)手冊(cè)汽車級(jí)的可靠性驗(yàn)證體系任何一家半導(dǎo)體公司都能提供一份數(shù)據(jù)手冊(cè)Datasheet上面列滿了參數(shù)。但汽車級(jí)器件的差距往往體現(xiàn)在數(shù)據(jù)手冊(cè)之外體現(xiàn)在一整套基于AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)的可靠性驗(yàn)證流程中。英飛凌的汽車級(jí)MOSFET在出廠前需要經(jīng)歷比工業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)嚴(yán)酷得多的測(cè)試?yán)绺邷胤聪蚱珘篐TRB測(cè)試在最高結(jié)溫下對(duì)器件施加額定電壓持續(xù)數(shù)百甚至上千小時(shí)篩選出早期失效的器件。高溫柵極偏壓HTGB測(cè)試考驗(yàn)柵極氧化層的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。溫度循環(huán)TC和功率循環(huán)PC測(cè)試模擬器件在冷熱交替、通斷電循環(huán)中由于材料熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。這直接考驗(yàn)封裝內(nèi)部引線鍵合、芯片貼裝等工藝的可靠性。濕熱偏壓THB測(cè)試在高濕度、高溫和電壓偏置下檢驗(yàn)封裝的氣密性和抗腐蝕能力。這些測(cè)試會(huì)消耗大量的時(shí)間和成本但確保了器件在汽車15年或25萬公里壽命周期內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行。英飛凌不僅自身執(zhí)行這些測(cè)試其制造工廠也通常符合汽車行業(yè)的IATF 16949質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)。這種從設(shè)計(jì)、制造到測(cè)試的全流程汽車級(jí)資質(zhì)構(gòu)成了其最堅(jiān)固的護(hù)城河。3. 實(shí)戰(zhàn)選型與電路設(shè)計(jì)如何用好一顆英飛凌MOSFET了解了技術(shù)優(yōu)勢(shì)我們來到工程師最關(guān)心的環(huán)節(jié)如何為我的項(xiàng)目選擇一顆合適的英飛凌汽車級(jí)MOSFET并在電路設(shè)計(jì)中避開常見的“坑”。3.1 關(guān)鍵參數(shù)解讀與選型邏輯面對(duì)英飛凌官網(wǎng)琳瑯滿目的產(chǎn)品列表選型可以遵循以下步驟確定電壓等級(jí)VDS這是首要安全參數(shù)。選擇器件的最大漏源擊穿電壓VDS時(shí)必須考慮系統(tǒng)中最惡劣情況下的電壓尖峰。例如一個(gè)12V汽車電池系統(tǒng)拋負(fù)載Load Dump時(shí)電壓可能瞬間飆升到40V以上因此通常選擇60V或80V的MOSFET。對(duì)于48V輕混系統(tǒng)則需考慮100V等級(jí)。經(jīng)驗(yàn)法則VDS額定值至少為系統(tǒng)最大穩(wěn)態(tài)電壓的1.5倍并預(yù)留足夠的余量應(yīng)對(duì)瞬態(tài)。計(jì)算電流與導(dǎo)通損耗根據(jù)負(fù)載的持續(xù)電流和峰值電流確定電流能力。但更重要的是計(jì)算導(dǎo)通損耗。損耗P_conduction I_rms2 * RDS(on)。這里有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)RDS(on)與溫度相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)通常會(huì)給出在25°C常溫和Tj125°C或150°C高溫下的RDS(on)值。高溫下的RDS(on)可能比常溫下高出50%甚至更多因此計(jì)算損耗時(shí)必須使用預(yù)期工作結(jié)溫下的RDS(on)值。關(guān)注柵極電壓VGSRDS(on)是在特定的VGS下測(cè)得的如10V。如果你的驅(qū)動(dòng)電壓只有5V那么實(shí)際的RDS(on)會(huì)大很多。務(wù)必確保你的驅(qū)動(dòng)電路能提供足夠的VGS使MOSFET完全進(jìn)入低阻的“歐姆區(qū)”。評(píng)估開關(guān)損耗如果MOSFET工作在高頻開關(guān)狀態(tài)如DC-DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)開關(guān)損耗往往比導(dǎo)通損耗更大。開關(guān)損耗與開關(guān)頻率、柵極電荷Qg、漏源極間的寄生電容Coss以及驅(qū)動(dòng)電路的電流能力有關(guān)。英飛凌的數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)提供詳細(xì)的Qg、Coss等參數(shù)用于精確計(jì)算。Qg總柵極電荷它決定了將MOSFET打開或關(guān)閉需要從驅(qū)動(dòng)芯片“抽取”或“注入”多少電荷。Qg越小驅(qū)動(dòng)速度越快驅(qū)動(dòng)芯片的負(fù)擔(dān)越輕開關(guān)損耗也越低。Coss輸出電容在硬開關(guān)拓?fù)渲忻看伍_關(guān)周期Coss都會(huì)被充電和放電產(chǎn)生損耗。Coss越小越好。封裝與散熱考量根據(jù)PCB空間、散熱條件和電流大小選擇封裝。對(duì)于幾安培的電流SOT-223或SO-8封裝可能足夠?qū)τ跀?shù)十安培則需要考慮DPAK、D2PAK或帶裸露焊盤的PQFN封裝并設(shè)計(jì)足夠的PCB銅箔面積作為散熱器。3.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)讓開關(guān)干凈利落一個(gè)優(yōu)秀的MOSFET需要一個(gè)優(yōu)秀的“指揮官”——驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)不當(dāng)是導(dǎo)致MOSFET失效最常見的原因之一。驅(qū)動(dòng)電壓要足額確保驅(qū)動(dòng)芯片的輸出電壓VGS能達(dá)到數(shù)據(jù)手冊(cè)推薦值通常10V-12V用于完全開啟并留有足夠余量。在汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)電池電壓可能低至6V你的驅(qū)動(dòng)電路是否還能輸出足夠的VGS這需要仔細(xì)核算。驅(qū)動(dòng)電流要夠大開關(guān)速度由驅(qū)動(dòng)電流對(duì)柵極電容的充放電速度決定。驅(qū)動(dòng)電流不足會(huì)導(dǎo)致開關(guān)過程緩慢長(zhǎng)時(shí)間處于線性放大區(qū)產(chǎn)生巨大的開關(guān)損耗和發(fā)熱。驅(qū)動(dòng)電流I_gate ≈ Qg / t_switch。如果你想在50ns內(nèi)完成開關(guān)而Qg是30nC那么瞬間需要的驅(qū)動(dòng)電流峰值就高達(dá)0.6A。必須選擇峰值電流能力足夠的驅(qū)動(dòng)芯片。關(guān)注米勒平臺(tái)Miller Plateau在開關(guān)過程中當(dāng)VDS開始下降時(shí)由于米勒電容Cgd的反饋?zhàn)饔肰GS會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)保持一個(gè)平臺(tái)電壓。這個(gè)平臺(tái)期是開關(guān)損耗的主要產(chǎn)生階段。一個(gè)強(qiáng)力的驅(qū)動(dòng)低阻抗、大電流可以縮短米勒平臺(tái)時(shí)間從而顯著降低開關(guān)損耗。布局與寄生參數(shù)柵極回路要短驅(qū)動(dòng)芯片的輸出到MOSFET的柵極再到源極的路徑必須盡可能短而粗以減小寄生電感。寄生電感會(huì)和柵極電容形成LC振蕩導(dǎo)致柵極電壓振鈴可能引發(fā)誤開通或柵極過壓擊穿。源極電感是隱形殺手對(duì)于上管High-side MOSFET其源極并非直接接地而是連接到開關(guān)節(jié)點(diǎn)。連接上管源極和驅(qū)動(dòng)芯片地線的走線電感會(huì)引入負(fù)反饋嚴(yán)重減緩開關(guān)速度增加損耗。最佳實(shí)踐是使用專用的驅(qū)動(dòng)芯片并將其地直接、單獨(dú)地連接到上管MOSFET的源極引腳。注意對(duì)于半橋或全橋電路中的下管其源極是直接接功率地的。但驅(qū)動(dòng)回路同樣需要最小化并且驅(qū)動(dòng)芯片的“功率地”和“信號(hào)地”的星型連接點(diǎn)要仔細(xì)規(guī)劃避免開關(guān)噪聲干擾邏輯電路。4. 雙脈沖測(cè)試與損耗測(cè)量在實(shí)驗(yàn)室“看見”開關(guān)過程在電機(jī)驅(qū)動(dòng)或大功率DC-DC等應(yīng)用中MOSFET的開關(guān)特性至關(guān)重要。如何在實(shí)際電路中驗(yàn)證我們的理論計(jì)算和驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)的黃金標(biāo)準(zhǔn)方法是雙脈沖測(cè)試Double Pulse Test, DPT。4.1 雙脈沖測(cè)試原理與目的雙脈沖測(cè)試的電路拓?fù)渫ǔＪ且粋€(gè)簡(jiǎn)單的半橋下管測(cè)試電路。其核心是給被測(cè)MOSFET施加兩個(gè)緊密相鄰的脈沖。第一個(gè)寬脈沖用于將電感電流建立到一個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)值例如額定電流。第二個(gè)窄脈沖在電流達(dá)到目標(biāo)值后關(guān)閉MOSFET然后再次短暫開啟。第二次開啟的目的主要是為了觀察在特定電流和母線電壓下的開通特性。通過高帶寬的電流探頭和高壓差分探頭我們可以精確測(cè)量開關(guān)波形VDS漏源電壓、VGS柵源電壓和ID漏極電流隨時(shí)間的變化。開關(guān)時(shí)間開通延遲時(shí)間、上升時(shí)間、關(guān)斷延遲時(shí)間、下降時(shí)間。開關(guān)損耗通過計(jì)算VDS和ID在開關(guān)瞬態(tài)的重疊區(qū)域的積分得到精確的開通損耗Eon和關(guān)斷損耗Eoff。這個(gè)測(cè)試的意義在于它能在接近真實(shí)應(yīng)用的條件下真實(shí)的電流、電壓、寄生參數(shù)揭示MOSFET和驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)態(tài)性能這是單純看數(shù)據(jù)手冊(cè)無法獲得的。4.2 寄生參數(shù)的影響與應(yīng)對(duì)策略在雙脈沖測(cè)試乃至實(shí)際應(yīng)用中PCB布局和引線引入的寄生參數(shù)主要是寄生電感和電容會(huì)極大地影響開關(guān)行為甚至導(dǎo)致災(zāi)難性后果。功率回路寄生電感Lloop這是由母線電容正極到MOSFET漏極再到源極最后回到母線電容負(fù)極的整個(gè)環(huán)路電感。當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)急劇變化的電流di/dt會(huì)在這個(gè)寄生電感上產(chǎn)生一個(gè)尖峰電壓Vspike Lloop * di/dt。這個(gè)尖峰電壓會(huì)疊加在母線電壓上施加在MOSFET的VDS上可能超過其額定電壓導(dǎo)致雪崩擊穿。應(yīng)對(duì)使用疊層母排或緊密耦合的直流母線電容與功率器件布局以最小化環(huán)路面積。在PCB設(shè)計(jì)時(shí)功率走線要寬而短必要時(shí)使用多層板將功率層和回流層緊密相鄰布置。柵極回路寄生電感Lg如前所述會(huì)引起柵極振蕩可能導(dǎo)致誤觸發(fā)或柵極氧化層損壞。應(yīng)對(duì)在MOSFET柵極引腳附近放置驅(qū)動(dòng)電阻Rg并通常并聯(lián)一個(gè)小的反向二極管或使用有源米勒鉗位來抑制振蕩。Rg的值需要權(quán)衡太小可能引發(fā)振蕩太大會(huì)減慢開關(guān)速度。通常需要根據(jù)實(shí)測(cè)波形進(jìn)行調(diào)整。源極寄生電感Ls對(duì)于上管其影響是致命的。它會(huì)在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)反饋電壓Vs Ls * di/dt抵消驅(qū)動(dòng)電壓嚴(yán)重減緩開關(guān)速度大幅增加開關(guān)損耗。應(yīng)對(duì)使用開爾文源極Kelvin Source封裝的MOSFET。這種封裝將用于驅(qū)動(dòng)電流返回的源極引腳信號(hào)源極和用于功率電流的源極引腳功率源極在物理上分離開從根本上消除了功率電流變化對(duì)驅(qū)動(dòng)回路的影響。英飛凌的許多汽車級(jí)MOSFET都提供開爾文源極選項(xiàng)這是用于橋式電路上管的絕佳選擇。通過精心設(shè)計(jì)的雙脈沖測(cè)試平臺(tái)工程師可以量化這些寄生參數(shù)的影響優(yōu)化PCB布局和驅(qū)動(dòng)參數(shù)確保MOSFET在系統(tǒng)中安全、高效地工作。這不僅是研發(fā)階段的必要步驟也是理解功率電子系統(tǒng)底層行為的核心技能。5. 失效分析與可靠性保障當(dāng)MOSFET“罷工”時(shí)即使經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和測(cè)試在實(shí)際應(yīng)用中MOSFET仍可能因各種極端條件或未預(yù)見的因素而失效。作為一名工程師能夠進(jìn)行基本的失效分析FA找到根因是防止問題復(fù)現(xiàn)、提升產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。5.1 常見失效模式與機(jī)理過壓擊穿雪崩失效現(xiàn)象VDS超過額定擊穿電壓BVdss導(dǎo)致器件永久性短路。在示波器上可能觀察到關(guān)斷時(shí)的電壓尖峰。根因功率回路寄生電感過大負(fù)載為感性且無續(xù)流路徑或續(xù)流二極管速度慢系統(tǒng)過壓如拋負(fù)載。對(duì)策優(yōu)化布局減小寄生電感在MOSFET漏源之間增加吸收電路如RC Snubber或TVS管確保續(xù)流二極管或體二極管的快速恢復(fù)特性選擇具有更高雪崩能量額定值EAS的器件。過流/短路失效現(xiàn)象電流超過器件SOA安全工作區(qū)限制導(dǎo)致過熱和熱擊穿。器件可能呈現(xiàn)短路或開路狀態(tài)。根因負(fù)載短路電機(jī)堵轉(zhuǎn)控制邏輯錯(cuò)誤導(dǎo)致上下管直通Shoot-through。對(duì)策設(shè)計(jì)可靠的過流保護(hù)電路利用MOSFET的RDS(on)進(jìn)行退飽和Desat檢測(cè)是一種常用方法增加硬件互鎖邏輯防止直通選擇具有寬SOA的器件。柵極過壓失效現(xiàn)象VGS超過最大額定值通常±20V擊穿脆弱的柵極氧化層導(dǎo)致柵源短路或漏電增大。根因驅(qū)動(dòng)電壓過高柵極回路振蕩產(chǎn)生電壓尖峰靜電放電ESD。對(duì)策在柵極和源極之間并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓管如18V進(jìn)行鉗位確保驅(qū)動(dòng)回路短且緊湊遵循ESD防護(hù)規(guī)范。熱失效現(xiàn)象長(zhǎng)期工作在過高的結(jié)溫下導(dǎo)致封裝材料老化、引線鍵合脫落、芯片與基板分離最終性能退化或開路。根因散熱設(shè)計(jì)不足熱阻過大實(shí)際損耗超過計(jì)算值環(huán)境溫度過高。對(duì)策精確計(jì)算損耗和溫升優(yōu)化散熱路徑使用導(dǎo)熱硅脂、散熱片、PCB銅箔在可能的情況下使用熱阻RthJC更低的封裝考慮降額使用。5.2 從系統(tǒng)角度構(gòu)建可靠性選擇英飛凌的汽車級(jí)MOSFET是構(gòu)建高可靠性系統(tǒng)的第一步但絕非全部。系統(tǒng)級(jí)的可靠性需要從多個(gè)層面保障降額設(shè)計(jì)Derating對(duì)關(guān)鍵參數(shù)施加安全余量。例如電壓降額至80%電流降額至70%結(jié)溫控制在最大額定值的80%以下如Tj_max150°C則設(shè)計(jì)目標(biāo)不超過120°C。這是汽車電子設(shè)計(jì)的通用準(zhǔn)則。故障模式與影響分析FMEA在設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)地分析每個(gè)部件包括MOSFET可能發(fā)生的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)功能和安全的影響并預(yù)先制定檢測(cè)和緩解措施。壽命預(yù)測(cè)與加速測(cè)試?yán)每煽啃阅Ｐ腿鏏rrhenius模型用于溫度Coffin-Manson模型用于溫度循環(huán)結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景的應(yīng)力剖面預(yù)測(cè)MOSFET乃至整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命。并通過加速壽命測(cè)試如高溫高濕偏壓測(cè)試在短時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證預(yù)測(cè)。英飛凌不僅提供器件還提供大量的應(yīng)用筆記、仿真模型SPICE、PLECS、熱模型以及參考設(shè)計(jì)。充分利用這些資源將器件廠商的經(jīng)驗(yàn)與自身的系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合才能打造出經(jīng)得起市場(chǎng)和時(shí)間考驗(yàn)的產(chǎn)品。這顆每秒售出48顆的MOSFET其價(jià)值最終體現(xiàn)在千千萬萬安全、可靠、高效行駛的汽車之中。