工業(yè)及汽車(chē)功率模塊的市場(chǎng)技術(shù)方案需求

作者/任晟赫 安森美半導體智能功率模塊技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)高級經(jīng)理

功率半導體/電源管理方案的市場(chǎng)趨勢與各政府政策/各種能源法規/新應用市場(chǎng)規模的增長(cháng)等密切相關(guān)。近年來(lái)，中國是這趨勢變化最大的國家，因為它擴展工業(yè)/工廠(chǎng)自動(dòng)化和電動(dòng)汽車(chē)應用，而由于空氣污染問(wèn)題，中國政府將煤轉電政策推向全國。亞洲其他地區包括韓國和日本也以稅務(wù)或補貼計劃加快推動(dòng)高能效的方案。雖然歐洲、中東和非洲以及美國市場(chǎng)略弱于其它地區，但也逐漸開(kāi)始投資這市場(chǎng)，尤其是工業(yè)逆變器和電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展快速。電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)是功率半導體行業(yè)最熱門(mén)的應用領(lǐng)域。目前的汽車(chē)核心技術(shù)是先進(jìn)駕駛輔助系統（ADAS）和自動(dòng)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(chǎng)，或正在OEM/一級供應商客戶(hù)端開(kāi)發(fā)。市場(chǎng)已經(jīng)準備好迎接這些技術(shù)，半導體公司正全面開(kāi)發(fā)下一代先進(jìn)的方案，如全電池車(chē)、插電式混合動(dòng)力車(chē)（PHEV）等。安森美半導體為此已有全面部署。

這些應用的關(guān)鍵是“高能效、高集成度、高密度”，安森美半導體完全符合市場(chǎng)對細節/多樣化的需求，相信功率模塊絕對是正解。市場(chǎng)需要不同應用的模塊方案，工業(yè)/ 暖通空調市場(chǎng)需要IPM（智能功率模塊）和PIM（功率集成模塊），汽車(chē)市場(chǎng)需要牽引模塊、OBC（車(chē)載充電器）模塊和IPM。市場(chǎng)需要模塊的主因是客戶(hù)要實(shí)現“合乎尺寸/成本的高密度系統”，和“集成所有”；幾十個(gè)功率硅開(kāi)關(guān)– IGBT、MOSFET、SiC、GaN；復雜的門(mén)驅動(dòng)器單元電路和量產(chǎn)功能，如位于一個(gè)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(shù)能滿(mǎn)足復雜的市場(chǎng)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(shù)脂成型復合材料）、更長(cháng)生命周期（電源循環(huán)、TMCL），如DSC（雙面冷卻）、燒結、附著(zhù)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(zhuān)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合到/連接到同一封裝。

根據市場(chǎng)的多樣化需求，特別是汽車(chē)功能電子化，這些功率模塊技術(shù)將在未來(lái)10年發(fā)展非?？?，將助力整個(gè)電源行業(yè)實(shí)現縮減系統尺寸、高能效、超長(cháng)使用壽命。

安森美半導體以領(lǐng)先的硅技術(shù)和高功率模塊與市場(chǎng)趨勢同軌，最主要收入來(lái)自消費/工業(yè)應用，如空調、冰箱、泵、風(fēng)扇、洗衣機、工業(yè)逆變器等，是全球該類(lèi)別銷(xiāo)量稱(chēng)冠?；?0年來(lái)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(wù)。如今安森美半導體功率模塊包括PIM 、 IPM、牽引、 ASPM（汽車(chē)智能功率模塊）、APM（汽車(chē)功率模塊）、 OBC模塊/SiC模塊等。

工業(yè)市場(chǎng)可分為IPM和PIM。該市場(chǎng)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(chē)市場(chǎng)會(huì )按拓撲結構或應用需要幾個(gè)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(dòng)。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(chē)和工業(yè)應用，并且持續投資于此類(lèi)高能效且高密度的模塊，打造更美好的生活。