汽車電氣化：英飛凌做好準備迎接輕度混合動力汽車的強勁增長

英飛凌科技股份公司預計汽車48 V系統(tǒng)未來幾年將出現(xiàn)顯著增長，正致力于擴展相關(guān)功率器件產(chǎn)品組合。為滿足不同48 V系統(tǒng)的不同需求，這家芯片制造商將針對其采用OptiMOS? 5技術(shù)的80 V和100 V MOSFET推出新封裝。鑒于預期的需求增長，英飛凌已在德國德累斯頓新建一條生產(chǎn)線，利用300毫米薄晶圓生產(chǎn)芯片。

英飛凌汽車電子事業(yè)部副總裁兼高功率業(yè)務(wù)線總經(jīng)理Stephan Zizala表示：“在這個十年，全世界大多數(shù)新生產(chǎn)的汽車都將實現(xiàn)部分或完全電氣化。市場調(diào)研顯示，在2020年到2030年之間，采用48 V供電系統(tǒng)和輕度混合動力系統(tǒng)的車型產(chǎn)量有可能增加十倍以上。于是，在面向純電動汽車以及完全混合動力汽車和插電式混合動力汽車高壓系統(tǒng)的產(chǎn)品系列基礎(chǔ)上，我們也要通過推出新器件和擴展供貨能力來加強面向48 V系統(tǒng)的產(chǎn)品組合。”

向功率范圍的兩端擴展產(chǎn)品組合

英飛凌能提供多種采用OptiMOS 5技術(shù)的80 V和100 V MOSFET，它們擁有低至1.2 m?的極低、可擴展通態(tài)電阻。針對起動發(fā)電機、電池開關(guān)和DC-DC轉(zhuǎn)換器等輕混系統(tǒng)的核心應(yīng)用，為了滿足它們對高功率密度的需求，英飛凌將擴展其TOLx封裝系列。這是基于現(xiàn)有的TOLL（TO 無引腳，10 mm x 12 mm）封裝產(chǎn)品，支持標準銅襯底PCB和最高300 A電流。

此外，該系列還包含尺寸相同并采用鋁核絕緣金屬襯底（IMS）的TOLG（TO鷗翼式引腳）封裝。由于銅和鋁的熱膨脹系數(shù)不同，所以在較大的熱機械應(yīng)力下使用IMS電路板，會導致封裝與PCB之間的焊接接頭承受更大的應(yīng)力。為減小這一應(yīng)力，TOLG封裝采用鷗翼式引腳。

新封裝支持頂部冷卻

下一步，英飛凌將在其TOLx封裝家族中增添第三個與眾不同的成員：TOLT（TO頂部冷卻）封裝。它能通過在封裝頂部而非PCB上進行冷卻的方式來散熱。這能夠?qū)⒐β侍岣?0%以上，還能減少電路板的冷卻需要。TOLT產(chǎn)品計劃到2021年開始量產(chǎn)。

此外，針對風扇和水泵等耗電少，并且也在越來越多地轉(zhuǎn)向使用48 V供電系統(tǒng)的輔助設(shè)備，英飛凌也將擴展其相應(yīng)的封裝組合。全新型號為支持最高40 A的小電流應(yīng)用的小型S3O8封裝（3.3 mm x 3.3 mm）。它們與近期推出的、支持最高100 A電流的稍大型SSO8封裝（5 mm x 6 mm）完美互補。

基于48 V供電系統(tǒng)的輕度混合動力系統(tǒng)，可讓汽車制造商快速而經(jīng)濟高效地實現(xiàn)車隊的二氧化碳減排。除此之外，它們相比12 V系統(tǒng)還能實現(xiàn)更多能量回收，并能利用回收的能量支持內(nèi)燃機的電氣裝置。而對于穩(wěn)定性控制或空調(diào)壓縮機等依靠大電流負載實現(xiàn)的安全性和舒適性功能，48 V電源在性能和效率上也更具優(yōu)勢。取決于動力系統(tǒng)的配置和輔助設(shè)備的數(shù)目，輕混系統(tǒng)相比純內(nèi)燃機最多可以減少15%的二氧化碳排放。

供貨情況

采用TOLL、TOLG、SSO8和S3O8封裝的產(chǎn)品現(xiàn)在已能供貨。TOLT產(chǎn)品計劃于2021年初開始量產(chǎn)。