结温 — CAE术语解说

结温（Tj）就是半导体芯片内部PN结的温度。功率MOSFET和IGBT的寿命与性能都是由Tj决定的，所以数据表中必定会记载最大额定值Tj(max)。Si器件通常Tj(max)=150～175℃。

直接测量很困难，所以实际做法是测量壳温Tc，然后利用热阻Rth(j-c)和耗散功率P用公式Tj=Tc+P×Rth(j-c)来估算。用CAE进行3D热分析的好处就是可以直接计算芯片内部的温度分布。

先创建封装的3D模型，把芯片设置为焦耳发热的体积热源，再加上散热器和冷却条件，然后进行稳态或瞬态热分析。这样可以根据不同的驱动工况评估温度变化，对功率循环寿命很关键。

比如电动车逆变器在急加速时，电流增加导致Tj急剧上升。这种温度摆幅的大小和次数决定了器件的寿命（Coffin-Manson规律）。只做稳态分析虽然能找到最坏情况，但无法预测实际寿命。

对的。而且SiC半导体的Tj(max)可以超过200℃，这给冷却设计带来了更多自由度。这是下一代电动车的热点技术。