德國原裝控制單元適配器6SL3040-0PA00-0AA1 德國原裝控制單元適配器6SL3040-0PA00-0AA1 
控制單元適配器 CUA31 用于功率模塊 PM340/PM240-2 

　功率模塊的封裝外形各式各樣，新的封裝形式日新月異，一般按管芯或芯片的組裝工藝及安裝固定方法的不同，主要分為壓接結構、焊接結構、直接敷銅DBC基板結構，所采用的封裝形式多為平面型以及，存在難以將功率芯片、控制芯片等多個不同工藝芯片平面型安裝在同一基板上的問題。為開發高性能的產品，以混合IC封裝技術為基礎的多芯片模塊MCM封裝成為目前主流發展趨勢，即重視工藝技術研究，更關注產品類型開發，不僅可將幾個各類芯片安裝在同一基板上，而且采用埋置、有源基板、疊層、嵌入式封裝，在三維空間內將多個不同工藝的芯片互連，構成完整功能的模塊。

　　壓接式結構延用平板型或螺栓型封裝的管芯壓接互連技術，點接觸靠內外部施加壓力實現，解決熱疲勞穩定性問題，可制作大電流、高集成度的功率模塊，但對管芯、壓塊、底板等零部件平整度要求很高，否則不僅將增大模塊的接觸熱阻，而且會損傷芯片，嚴重時芯片會撕裂，結構復雜、成本高、比較笨重，多用于晶閘管功率模塊。 焊接結構采用引線鍵合技術為主導的互連工藝，包括焊料凸點互連、金屬柱互連平行板方式、凹陷陣列互連、沉積金屬膜互連等技術，解決寄生參數、散熱、可靠性問題，目前已提出多種實用技術方案。例如，合理結構和電路設計二次組裝已封裝元器件構成模塊；或者功率電路采用芯片，控制、驅動電路采用已封裝器件，構成高性能模塊；多芯片組件構成功率智能模塊。 DBC基板結構便于將微電子控制芯片與高壓大電流執行芯片密封在同一模塊之中，可縮短或減少內部引線，具備更好的熱疲勞穩定性和很高的封裝集成度，DBC通道、整體引腳技術的應用有助于MCM的封裝，整體引腳無需額外進行引腳焊接，基板上有更大的有效面積、更高的載流能力，整體引腳可在基板的所有四邊實現，成為MCM功率半導體器件封裝的重要手段，并為模塊智能化創造了工藝條件。

　　MCM封裝解決兩種或多種不同工藝所生產的芯片安裝、大電流布線、電熱隔離等技術問題，對生產工藝和設備的要求很高。MCM外形有側向引腳封裝、向上引腳封裝、向下引腳封裝等方案。簡而言之，側向引腳封裝基本結構為DBC多層架構，DBC板帶有通道與整體引腳，可閥框架焊于其上，引線鍵合后，焊上金屬蓋完成封裝。向上引腳封裝基本結構也采用多層DBC，上層DBC邊緣留有開孔，引腳直接鍵合在下層DBC板上，可閥框架焊于其上，引線鍵合后，焊上金屬蓋完成封裝。向下引腳封裝為單層DBC結構，銅引腳通過DBC基板預留通孔，直接鍵合在上層導體銅箔的背面，可閥框架焊于其上，引線鍵合、焊上金屬蓋完成封裝。

　故障電流的檢測可以作如下劃分：

　　1)過電流 可在①~⑦點檢測；

　　2)橋臂直通短路 可在①~④和⑥~⑦點檢測；

　　3)負載短路 可在①~⑦點檢測；

　　4)對地短路 可在①、③、⑤、⑥點檢測，或通過汁算①與②點電流之差而得到。

　　原則上，控制短路電流要求快速的保護措施，以在驅動電路的輸出端實現直接控制，原因是在短路發生后功率模塊必須在lOμs之內關閉。為此，故障電流可以在檢測點③、④、⑥和⑦處檢測。

　　在①~⑤點的測量可以通過測量分流器或感應式電流變換器來實現。

　　3.1.1 測量用分流器

　　1)測量方法簡單；

　　2)要求低電阻(1O~lOOmΩ)、低電感的功率分流器；

　　3)測量信號對干擾高度靈敏；

　　4)測量信號不帶電位隔離。

　　3．1．2 測量用電流互感器

　　1)遠較分流器復雜；

　　2)與分流器相比較，測量信號不易受干擾；

　　3)測量值已被隔離。

　　在測試點⑥和⑦，故障電流的檢測可以直接在IGBT或MOSIEET的端子處進行。在這里，保護方法可以是vCEsat或vDS（os）檢測(間接測暈)，或者是鏡像電流槍測。后者采用一個傳感器一小部分的檢測IGBT單元的辦法來反映主電流(直接測量)。圖8給出了原理電路圖。

　　3.1.3 用鏡像ICBT來檢測電流

　　在一個鏡像IGBT中，一小部分的ICBT單元和一個用于檢測的發射極電阻相結合，且并聯于主IGBT的電流臂上。一旦導通的集電極電流通過測量電阻，便可以獲得其信息。在Rsense=0時，兩個發射極之間的電流比等于理想值，為鏡像IGBT單元數與總單元數之比。如果Rsense增大，則測量電路中導通的電流將因測量信號的反饋而減小。