工業(yè)及汽車功率模塊的市場技術(shù)方案需求

作者/任晟赫 安森美半導(dǎo)體智能功率模塊技術(shù)營銷高級經(jīng)理

功率半導(dǎo)體/電源管理方案的市場趨勢與各政府政策/各種能源法規(guī)/新應(yīng)用市場規(guī)模的增長等密切相關(guān)。近年來，中國是這趨勢變化最大的國家，因?yàn)樗鼣U(kuò)展工業(yè)/工廠自動化和電動汽車應(yīng)用，而由于空氣污染問題，中國政府將煤轉(zhuǎn)電政策推向全國。亞洲其他地區(qū)包括韓國和日本也以稅務(wù)或補(bǔ)貼計劃加快推動高能效的方案。雖然歐洲、中東和非洲以及美國市場略弱于其它地區(qū)，但也逐漸開始投資這市場，尤其是工業(yè)逆變器和電動汽車的發(fā)展快速。電動汽車市場是功率半導(dǎo)體行業(yè)最熱門的應(yīng)用領(lǐng)域。目前的汽車核心技術(shù)是先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛，這涉及到安全性或乘客的便利性，并且這些技術(shù)已推出市場，或正在OEM/一級供應(yīng)商客戶端開發(fā)。市場已經(jīng)準(zhǔn)備好迎接這些技術(shù)，半導(dǎo)體公司正全面開發(fā)下一代先進(jìn)的方案，如全電池車、插電式混合動力車（PHEV）等。安森美半導(dǎo)體為此已有全面部署。

這些應(yīng)用的關(guān)鍵是“高能效、高集成度、高密度”，安森美半導(dǎo)體完全符合市場對細(xì)節(jié)/多樣化的需求，相信功率模塊絕對是正解。市場需要不同應(yīng)用的模塊方案，工業(yè)/ 暖通空調(diào)市場需要IPM（智能功率模塊）和PIM（功率集成模塊），汽車市場需要牽引模塊、OBC（車載充電器）模塊和IPM。市場需要模塊的主因是客戶要實(shí)現(xiàn)“合乎尺寸/成本的高密度系統(tǒng)”，和“集成所有”；幾十個功率硅開關(guān)– IGBT、MOSFET、SiC、GaN；復(fù)雜的門驅(qū)動器單元電路和量產(chǎn)功能，如位于一個小型封裝中的熱敏電阻、De-sat等。幸好當(dāng)前的功率硅片/WBG（寬禁帶）技術(shù)能滿足復(fù)雜的市場需求，且模塊封裝技術(shù)也為小尺寸、超低Rth（j-c）材料、高溫保證EMC（環(huán)氧樹脂成型復(fù)合材料）、更長生命周期（電源循環(huán)、TMCL），如DSC（雙面冷卻）、燒結(jié)、附著力促進(jìn)材料等提供了非常好的思路。功率模塊封裝技術(shù)比以前變得重要，特別是更大功率的方案，封裝的可靠性和專有技術(shù)是比硅技術(shù)更關(guān)鍵。所以每種材料選擇都關(guān)乎封裝與硅組合的可靠性。功率模塊方案的另一關(guān)鍵技術(shù)是如何將完全不同的材料和硅結(jié)合到/連接到同一封裝。

根據(jù)市場的多樣化需求，特別是汽車功能電子化，這些功率模塊技術(shù)將在未來10年發(fā)展非?？欤瑢⒅φ麄€電源行業(yè)實(shí)現(xiàn)縮減系統(tǒng)尺寸、高能效、超長使用壽命。

安森美半導(dǎo)體以領(lǐng)先的硅技術(shù)和高功率模塊與市場趨勢同軌，最主要收入來自消費(fèi)/工業(yè)應(yīng)用，如空調(diào)、冰箱、泵、風(fēng)扇、洗衣機(jī)、工業(yè)逆變器等，是全球該類別銷量稱冠?；?0年來的豐富模塊經(jīng)驗(yàn)，安森美半導(dǎo)體正快速大范圍擴(kuò)展該業(yè)務(wù)。如今安森美半導(dǎo)體功率模塊包括PIM 、 IPM、牽引、 ASPM（汽車智能功率模塊）、APM（汽車功率模塊）、 OBC模塊/SiC模塊等。

工業(yè)市場可分為IPM和PIM。該市場通常需要基于1200V / 600VIGBT的方案，或需一些SiC用于SSC（單面冷卻）封裝中的PFC器件。汽車市場會按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或應(yīng)用需要幾個模塊。安森美半導(dǎo)體提供1. 采用1200V / 650VIGBT和SiC的牽引逆變器方案，用于主電機(jī)驅(qū)動。2. 采用MOSFET的OBC模塊，特別是HV超級結(jié)MOSFET。3. 采用低于100V Power Trench MOSFET的APM，用于12V / 48V負(fù)載。4. 針對600V / 1200V 高壓輔助負(fù)載的ASPM。

安森美半導(dǎo)體的模塊方案廣泛涵蓋汽車和工業(yè)應(yīng)用，并且持續(xù)投資于此類高能效且高密度的模塊，打造更美好的生活。