工業(yè)及汽車功率模塊的市場技術方案需求

作者/任晟赫 安森美半導體智能功率模塊技術營銷高級經(jīng)理

功率半導體/電源管理方案的市場趨勢與各政府政策/各種能源法規(guī)/新應用市場規(guī)模的增長等密切相關。近年來，中國是這趨勢變化最大的國家，因為它擴展工業(yè)/工廠自動化和電動汽車應用，而由于空氣污染問題，中國政府將煤轉電政策推向全國。亞洲其他地區(qū)包括韓國和日本也以稅務或補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體行業(yè)最熱門的應用領域。目前的汽車核心技術是先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛，這涉及到安全性或乘客的便利性，并且這些技術已推出市場，或正在OEM/一級供應商客戶端開發(fā)。市場已經(jīng)準備好迎接這些技術，半導體公司正全面開發(fā)下一代先進的方案，如全電池車、插電式混合動力車（PHEV）等。安森美半導體為此已有全面部署。

這些應用的關鍵是“高能效、高集成度、高密度”，安森美半導體完全符合市場對細節(jié)/多樣化的需求，相信功率模塊絕對是正解。市場需要不同應用的模塊方案，工業(yè)/ 暖通空調市場需要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– IGBT、MOSFET、SiC、GaN；復雜的門驅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。幸好當前的功率硅片/WBG（寬禁帶）技術能滿足復雜的市場需求，且模塊封裝技術也為小尺寸、超低Rth（j-c）材料、高溫保證EMC（環(huán)氧樹脂成型復合材料）、更長生命周期（電源循環(huán)、TMCL），如DSC（雙面冷卻）、燒結、附著力促進材料等提供了非常好的思路。功率模塊封裝技術比以前變得重要，特別是更大功率的方案，封裝的可靠性和專有技術是比硅技術更關鍵。所以每種材料選擇都關乎封裝與硅組合的可靠性。功率模塊方案的另一關鍵技術是如何將完全不同的材料和硅結合到/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，這些功率模塊技術將在未來10年發(fā)展非常快，將助力整個電源行業(yè)實現(xiàn)縮減系統(tǒng)尺寸、高能效、超長使用壽命。

安森美半導體以領先的硅技術和高功率模塊與市場趨勢同軌，最主要收入來自消費/工業(yè)應用，如空調、冰箱、泵、風扇、洗衣機、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，安森美半導體正快速大范圍擴展該業(yè)務。如今安森美半導體功率模塊包括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。汽車市場會按拓撲結構或應用需要幾個模塊。安森美半導體提供1. 采用1200V / 650VIGBT和SiC的牽引逆變器方案，用于主電機驅動。2. 采用MOSFET的OBC模塊，特別是HV超級結MOSFET。3. 采用低于100V Power Trench MOSFET的APM，用于12V / 48V負載。4. 針對600V / 1200V 高壓輔助負載的ASPM。

安森美半導體的模塊方案廣泛涵蓋汽車和工業(yè)應用，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。