過去一個(gè)世紀(jì)技術(shù)的快速發(fā)展為人類的生活方式帶來了前所未有的便利，同時(shí)，也帶來了諸多不利因素，包括加速的全球變暖及其在地球各地每天面臨的嚴(yán)重后果。迄今為止，無人能找到如何停止這個(gè)過程的解決方案，但有很多解決方案如何減慢它。 這就是為什么現(xiàn)在全球許多國家通過發(fā)起零排放無碳倡議來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。乘用車和商用車的電氣化是踐行綠色社會計(jì)劃的主要步驟之一。
目前，汽車電氣化的方法多種多樣，如輕度混合動力電動汽車 MHEV、全混合動力電動汽車 HEV、插電式混合動力電動汽車 PHEV、電池電動汽車 BEV 和燃料電池電動汽車 FCEV。 一些汽車制造商完全停止生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)，現(xiàn)在只專注于xEV。 二十年前看似不可能的事情，如今在功率半導(dǎo)體的幫助下，使得這個(gè)夢想成為現(xiàn)實(shí)。 長期以來，半導(dǎo)體應(yīng)用于汽車行業(yè)，功率半導(dǎo)體材料的演進(jìn)推動了汽車向電氣化的過渡。 電動汽車的性能和成本取決于電機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)水平。 以前，硅 (Si) IGBT 模塊作為電子控制系統(tǒng)的核心，具有相對較高的開關(guān)速度和較低的導(dǎo)通損耗。 但隨著碳化硅 (SiC) 技術(shù)的發(fā)展，xEV 步入了電氣化的新時(shí)代。
作為碳化硅功率模塊的創(chuàng)新開發(fā)商和制造商，無錫利普思導(dǎo)體有限公司推出了專為電動汽車設(shè)計(jì)的HPD系列SiC功率模塊（圖1）。
HPD 系列是 1200 V 三相水冷 SiC MOSFET 功率模塊，行業(yè)認(rèn)可的汽車足跡，針對牽引逆變器和電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行了優(yōu)化。 HPD 系列為專為更長的行駛里程和降低電池成本而設(shè)計(jì)的逆變器提供高功率密度和效率。
為了提供世界級的車規(guī)級HPD SiC 功率模塊，利普思半導(dǎo)體采用其獲得專利的 Arcbonding? 技術(shù)（圖 2）。
與許多車規(guī)級功率半導(dǎo)體制造商使用的傳統(tǒng)鋁線鍵合技術(shù)不同，Arcbonding? 專利芯片表面連接技術(shù)，確保 SiC 模塊的可靠性達(dá)到汽車應(yīng)用要求，同時(shí)顯著降低寄生電阻和寄生電感。 此外，Arcbonding? 被證明可以顯著降低靜態(tài)損耗、改善功率循環(huán)和短時(shí)脈沖電流的能力。 即使 6-10 個(gè) SiC 芯片并聯(lián)，HPD 系列功率模塊仍然可以持續(xù)工作。
圖1. HPD系列SiC功率模塊
在 HPD 系列中，利普思半導(dǎo)體使用銀燒結(jié)進(jìn)行芯片貼裝，采用高級 Si3N4 AMB 基板以實(shí)現(xiàn)更高的熱性能和穩(wěn)健性，以及高可靠的環(huán)氧樹脂灌封技術(shù)。 所有這些優(yōu)異表現(xiàn)，將形成：
?優(yōu)化的內(nèi)部低雜散電感和Arcbonding?結(jié)構(gòu)，顯著提升動態(tài)開關(guān)性能；
?功率密度比主要競爭對手的模塊高20-30%；
?更低的熱阻。
圖2. 利普思半導(dǎo)體的專利Arcbonding?技術(shù)
利普思半導(dǎo)體的 HPD 系列 SiC 功率模塊為 xEV 應(yīng)用提供更佳性能。 因此，為設(shè)計(jì)工程師們提供更多的可能：
?具有高功率密度，可減小系統(tǒng)尺寸；
?提供更高的功率效率；
?提高電池利用效率。
從傳統(tǒng)的 Si 和可用的 SiC 解決方案切換到利普思半導(dǎo)體的 HPD 系列，電動汽車制造商現(xiàn)在可為終端客戶提供更高效的 xEV，從而提供：
?一次充電可行駛更長的距離；
?更快的充電時(shí)間；
?更緊湊但相同的電源解決方案；
?降低系統(tǒng)總成本。
目前，利普思半導(dǎo)體提供全橋拓?fù)洌▓D 3）的 HPD 系列 SiC 功率模塊，可滿足 150kW 至 400kW 的功率要求。
圖3. 利普思半導(dǎo)體HPD產(chǎn)品線
通過對汽車行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，利普思半導(dǎo)體旨在推動人類走向更美好、更綠色的未來。 利普思半導(dǎo)體的 SiC 產(chǎn)品組合（包括 HPD 系列功率模塊）可響應(yīng) xEV制造商設(shè)定的所有要求，利普思半導(dǎo)體將與合作伙伴一起為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對全球挑戰(zhàn)的目標(biāo)做出貢獻(xiàn)，推動現(xiàn)代社會走向無碳未來。
