作者： 朱玉龙
我在通用的前同事刘名写了一篇《Comprehensive Review and State of Development of Double-Sided Cooled Package Technology for Automotive Power Modules》，一方面把早期的一些 DCS 早期的概念设计，一方面也把商用的功率模块的参数做了一些梳理。原文很长，我在这里归纳梳理有几点：
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功率模块 Wire Bond 的技术被替代以后，双面冷却才有可能。
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由于有了冷却技术的提升，在功率密度、可靠性、寄生电感和电阻方面都有下降。
在分化比较多的场合里面，功率模块封装技术成了很多企业想掌握的内容。
早期的技术
双面冷却是从 1990 年代首次提出来，学术界和工业界都在研究双面冷却，并于 2008 年在量产的电动汽车逆变器上实施。自 2010 年代中期以来，这种设计方法越来越受欢迎，汽车企业和 Tier1 供应商也越来越多采用这种封装技术。
从整个发展路径来看，主要分为几个阶段：
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第一阶段从 1995 年到 2010 年：早期主要是高效和大公司实验室，探索无焊线和平面封装，以实现功率模块在顶部冷却路径。
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第二阶段从 2001 年至 2015 年：大公司开始让双面液冷研发逐步突破商业化 。
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第三阶段从 2015 年起：大规模商业化，不同供应商的多个双面液冷模块在电动汽车上应用。
我们能看到早期的模块是围绕 IGBT 的 Si 模块，而在 2012-2016 开始在原有的设计上探索 SiC 的应用。
在第二阶段，更多的公司尝试进入，开始探索早期的商业化。
而从汽车产业来看，主要是围绕着产品设计优化开始的，我们看到汽车企业和 Tier 1 都在这个领域有很多的尝试。
功率模块从 1in1、2in1 到 6in1，热阻、寄生电感、最大温度都有很大的提升。
原作者刘名特别在这里强调说，虽然通用的电动车买的不好，但是在 2016 年竟然同时上了三款不同设计的逆变器，包括两款双面冷。这是技术上的真心实意和商务上的大傻冒行为。
双面冷却的功率模块发展的路径
有效的热管理对于电动汽车应用中的功率模块（Si 和 SiC）是非常重要的，实现更高的功率密度和可靠性。与传统的单面冷却功率模块封装相比，双面冷却可以显著提高散热能力、半导体利用率和电气寄生效应。
目前的工作重点是通过利用平面互连、改进的材料和更新的工艺来提高性能、可靠性和成本的电源模块。随着功率模块双面散热材料和结构技术的成熟，功率模块的设计将受益于封装尺寸形状的标准化。这将使逆变器的开发速度更快、成本更低，同时仍能在模块本身内实现进一步的创新。这种标准化，加上双面冷却的多物理场设计，能增加逆变器的可靠性、成本、效率和尺寸的综合特性。
下面这张图 9 弄的挺好，基本把大规模探索和后续量产的路径给整理清楚了。
特斯拉在功率密度这块一直是很领先的。
刘名还提到，双面水冷的下一步应该是直接双面水冷，否则 TIM 会抵消掉部分双面水冷设计带来的好处。
目前碳化硅成熟度相对不好，封装形式上退回到单管，但是从集成角度看，长远应该还是类似 HPD 样的单面或者双面全桥封装。目前业内还不认为双面水冷能像 AMB 和烧结银一样成为碳化硅的标配。
再有，现在功率模块封装供应链混乱的问题，从芯片到主机厂都在做，互为客户和竞争对手，这个短期内貌似无解。
小结：原文还写了很多的优点和细节比较，推荐看看，我放到知识星球了。我觉得 Ming Liu 这篇论文写得挺好的。当然我个人不太看重细节，主要看历史发展和设计趋势，所以我挑了一些我感兴趣的部分。
最后，大家可以猜一猜锐歌上面用的单面冷还是双面冷。
