飞兆半导体:汽车应用的动力单元

2011-08-09 13:23:14来源: EEWORLD

    主持人:有请来自飞兆半导体汽车产品线商业汽车市场总监Heiner  Gschloessl为我们演讲,他演讲的题目是汽车应用的单位动力单元。

    Heiner  Gschloessl:大家好,我讲的主要就是汽车能源的模块以及应用,我们会讲智能电子,首先给大家介绍一下,我们飞兆公司,我们的主营业务主要是能源管理的解决方案,还有ICBT,而且我们也是在ICBT,也就是智能点火这一块是一个市场领袖,同时我们也在功能性的等等领域都是非常领先的,包括半导体。同时我还为一些燃料的模块提供解决方案。可能会牵涉到一些专门的技术,包括我们的传递模型。说一我们的解决方案是有高度的可靠性,我还会把我们的解决方案和其他的一些其他的模型做对比。首先我们来看汽车行业的一些趋势,当然了,汽车的趋势还是受到其他的这些趋势的影响。现在我们要减少车身的总量,减少它的尺寸,这和任何一个汽车的趋势都是一样的。还有就是减少它的能源的耗能,第二点是我们要增加它的热值,热量的需求,要求。还要增加热度的密度或是强度,提高整体的性价比和绩效。同时我们投递产品的速度也要提高,还有质量和可靠性及当然这也是非常重要的,对于汽车来说,每个人都是想要自己的汽车能使用十年之上。另一个我们要考虑的是要减少成本,减少系统水平的成本,不只是我们的成分组建,而且要减少系统的成本。现在我们来对比一下现在的能量的模块,它有不同的模型,现在首先我们会从大这一块来看看,离散性和模块化两种的趋总,作为离散它的意思是独立的,孤立的,它的耗能的足迹很大,但是我们这个模块化它的能量密度是很高的,而且足迹是很小的,而且模块化还可以提供一个更高的密度,它的足迹也减少,因为我们使用了一些新材料,比如说硅,在一个在模块化的解决方案中,我们还不断的增进了带电的容量。第三我们总的逆变器的电阻是很低的。当然EMC电池兼容还有等等,与它相关的其他的特征。我们模块化的特征就是可以增进EMC的表现,而且可以更好的分离,进行绝缘。所以它的可持续性也就更好。另外就是电流,电流的强度可以把它和PCB进行分开,分离。因此这样一个分离的功能也是前所未有的。

    下面我进入到下一张幻灯片,会有更多的细节。另外一个关于特点的优势就是我们的客户和提供商,供货商们必须要紧密合作,达成一个优化。我们不只是因为比以前的离散式的解决方案还有一些明显的优势,同时它还对其他的产品相比,有一些灵活性,或者是有一些其他的优势。还有就是机械方面的优势。通过比较单一的部件,一般来说你买这个离散的解决方案的话,它的逆变器的成本是更低的,但是从系统来说模块式的解决方案它的效果要好得多。我们再讲细节前要给大家提供一些新的看法,尤其是我们今天谈的主要的一些思想。

    首先,我们有各种各样的硅的开关等等部件,还有就是信号的IC,可以对整个系统的运作提供一些保障,同时我们还有两种配置,一种就是传递模型,这就是一种解决方案,而且是我们飞兆集团特有的。另外一种就是非常普遍的叫做硅胶灌注型的,硅胶灌注型的模式,在第二种硅胶灌注型的模式中,你可以在图上看到先有一种模式,有一块地板,一般地板都是铜制成的,覆铜结构。在上面也可以看到一层,地层就是DBC,DBC是制戒覆铜结构,这种里面镶入有芯片,所以整个一个这样的盒子,可以和划片机(音)进行连接。形成了一个这样的结构。与此同时我们的传递模型是右边这一块,是非常相似,和这个离散式的模式非常相似,它叫做DBC或者与MS绝缘底层,也是和划片机联系,这个也是非常的简单,工艺简单。最后我们的生态的足迹也是非常小的。

    现在来看看我们的能量模式的一些好处,首先是非常紧凑的非常集中的,而且我们还发现它的性价比,也就是绩效得到提高。包括它的热量的表现,还有就是电池兼容,还有总的电阻,以及电容的处理能力都得到了提高。最后一点是非常重要的。从总体上来说,我等一下会讲细节,现在我强调的是系统的可靠性是相当稳定的。作为这种汽车的能量管理的单位呢,它还允许电源和控制系统分开。如果我们看看PCB,典型的设计图就是这样的,这是一个典型的例子,而且作为EPS这种车辆就是一个典型的设计,而且它旁边有一些各种部件,无缘的部件,所以我们要考虑PCB这个电板的能量管理,另一个关于电流,到底是一百还是两百赫兹,MHC,这都是要在这个电板上进行充分的管理。在这里你还可以看到所有的解决方案都是在下面的这一块很小的能源的管理模块上集成,在上面是诊断控制系统,非常精密的集成,因此非常明显的是从你比较下面和上面的这两个不同的模块,是非常大的进步,它更精简更紧凑。而且你还可以看到它链接的方式,也是完全不同的,它是直接和电机和控制模块相连。保证它的加热,所以如果大家有时间的话还可以充分琢磨一下整个系统的原理。

    但是我们看这个模块是怎么构建的呢?首先我们有六个组件,可以看到这六个组件都是通过线路来连接的,要减少,尽可能的减少这个电阻,而且下面这些是控制的基础,控制的单位,下面是能源的固定的区域,每一个单位都是相互独立的,都是和电源相互独立的。所以它应用起来更加的简便。还有就是有一些电容器镶嵌在中间,同时也进行了高度的集中、集成,为了保证这些能源对接,DBC也是进入了传递模型,我们把他称为是电子的制膜复合物。我们在这里做了一些测试,看看模块的性能如何,第一个就是我们能量的周期测试,在这张图上可以看到,在不同的轴,他的时间比如说完了的周期,其实已经超过了我们客户期望的200倍。那在下面你也可以看到,其他的一些影响,这个模式可以产生的周边的影响。另外一个,我们要了解的一个常规ACQEE,这因一个定理,主要是复合性的,还有包括一些离散性的部件也是非常重要,所以我们要考察一下,你可以看到主要是超越生命周期的改变,都不会超过20%,就是这个电子参数的改变。所以我们要根据这样一个生命周期来检测它的变化。它的表现是相当恒定的,非常恒定。另外一个关键的模块的指数,就是它的互联性,就是把这个硅的部件和其他部分进行连接,包括从顶部到底部的部分,把这些连接线也是进行连接,好了,但是我们有的时候要防止这种微裂纹的现象。但是为什么我们的这种传递模型要好的多呢?因为我们要考察一下他会增加我们连接线的生命周期,增加他的寿命,而且他也可以通过这种方法来增加他的互联性。还有一点,就是非常重要的,材料的生命周期应该得到充分的考察,另外就是他会提供一种机制,就是像这种聚合物的涂层一样的机制来保障有效的运行,这就是硅的有效作用。所以这种机制就可以避免这种微裂纹的产生和蔓延。

    好,下一张幻灯片非常相似的一种测试,就是你看看他的应力、压力。是在零下40度到120度,每三十分钟做一次测试,而且做500个周期的测试,那么我们只看到了8%的一种偏移,所以他偏移的幅度还是很小的,他的失误的标准只有20%,我们有1000多个周期都是满足了这样的要求和标准的。因此从刚才做的这两个测试,我们从可靠性的角度来说,我们的产品已经达到了应用的要求,而且也达到了汽车电子的应用要求。在汽车这个领域,我敢保证他可以运作十年之久。这就是我们的能量管理的模型的一些优势。首先针对这些DDR的系统,我们讲了12伏的电池,这些是电压非常低的应用,还有40伏60伏就可以产生一些中断的断电情况,所以我们非常看中总体的一揽子的解决方案,现在总体的电池组变的越来越有主导的意味。现在我们把这个线圈的宽度加宽,使得他的性能更加优良。

    第二我们就是有了这样的能源管理模式,可以为相互链接和半导体提供优良的性能,最后是在汽车行业,在电路中,可以产生更低的低压的减压。那么我们可以增进这个能量的产出,使得电机的动力更加充足。飞兆就是把这个成为SPM技术,他的优势就是电阻相当低,由于我们讲的非常独特的机制和底材,而且我们整个的翘曲度是非常微小的,而且他的整体非常的迷你和紧凑,你不需要再用铜的基板了,第三个好处是你的生产力提高了成本也在降低,这就帮我们降低了物料成本,这也是和另外一个厂家的解决方案所比较的。最后一个,他有机械的锁钉性,而且CTE错误的搭配,也就是用户终端的错误搭配比例得到了降低。所谓一个结语我想说,首先我们要把能源的管理模式认为是一个子系统,而不是一种构件,所以他可以符合我们可靠性的要求,第二个这个模型是符合客户的需求,达到更好的一体化、集成化,第三就是可以大量的应用到汽车中,而且可以做到更加的量身定做。但是他需要我们这一端和客户这一端都要充分的理解这一水平,还需要我们不断的合作。第四个传递的模型可以实现可靠性和生命周期不断的延长,还有热量的周期等等,但是我们关键性就是一定要精密的选择材料,达到他要求的厚度,以及在布局方面要注意,以及翘曲度方面注意,所以最后我要总结的就是,因为我们在市场上成功销售,以及应用的这些传动还有驱动的系统,还有一些水泵,还有风扇的驱动器等等,这些产品都是强化了我们的这个能源管理的模块优势,所以我就是想说这么多了,谢谢各位的倾听。

关键字:飞兆  动力

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0809/article_4149.html
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