Dusan:英飞凌将把功率器件的优势保持到电动车上

2012-06-11 16:44:46来源: EEWORLD

日前,英飞凌举办了汽车电子六城市巡回研讨会,其中包括广州、上海、武汉、长春、重庆及北京。在北京研讨会上,英飞凌科技股份有限公司电驱动系统产品市场总监Dusan Graovac博士接受了媒体专访。

   

    英飞凌科技股份有限公司电驱动系统产品市场总监Dusan Graovac博士

根据IMS Research2010年的资料显示,HEV/EV的产能将从2008年不及百万,至2016年增长至620万,其中的动力总成BOM成本将从802美元降低至687美元左右,不过仍将2倍于普通车用市场中电子半导体的总成本,因此未来几年,HEV/EV用半导体市场仍会继续火热,并且该领域的利润率也会显著高于其他车用市场。因此英飞凌等一批车用电子领军厂商才会不遗余力的推广新能源概念。

“时至今日,新能源汽车还有很多问题要克服,包括系统成本、高压绕线、系统效率以及电池的寿命及安全问题。”Dusan表示。

谈及安全问题,不能不提到几天前深圳飙车案被烧毁的比亚迪电动汽车,作为电动汽车的倡导者,比亚迪此次面临的指责并没有比肇事车辆少。

Dusan表示,目前由于最终事件结果尚未公布,因此也没有可以特别说明的地方,但对于半导体芯片商来说,可以做到电池的电压管理,利用主动均衡技术防止电池过冲或过热,但这项技术与碰撞的标准不太一样,起火的最主要原因有可能是机械结构上有需要改进的地方。

“同时,这起事件对于新能源来说是个警示,目前国内缺乏相应的标准,厂商犹豫不前而消费者也没有可以参考的依据。目前无论是美国还是欧盟,都有了一套诸如ASIL的安全标准认证,我们也希望中国政府可以适当提出一套国家标准,坚定车厂及消费者的信心。”Dusan说。

目前的功率器件包括晶闸管、IGBT、高压MOSFET以及SiC,由于SiC的高能效低发热特点,因此英飞凌除了继续发挥IGBT的优势以外,还在积极拓展SiC的应用。目前英飞凌的工业用SiC技术已经到了第五代,重点发展的是新能源及太阳能领域,现在英飞凌正在逐步将SiC技术引入车用市场,目前产品已到了第二代。

谈及为何现在引入,Dusan说:“汽车是高度成本敏感型市场,因此我们需要先利用工业等市场吸收投资;另外汽车市场对于产品品质及安全性要求颇高,也需要先使用工业市场来验证;第三则是现阶段赶上了发展电动车技术的好时候,可以借势发展SiC技术。”

根据英飞凌在SiC上的Roadmap,2011年已将晶圆从4寸提升至六寸,SiC二极管2011年底试产,2015年底JFET试产。包括高低压DC/DC转换、AC/DC充电、逆变器以及其他大功率应用都可以使用SiC技术。

当然,英飞凌显然不可能直接从IGBT跳至SiC,Dusan表示,新能源汽车上的IGBT相当于传统汽车的喷油器,所以是异常重要的。作为IGBT的领军者,英飞凌一直进行持续不断地投资与创新,其中包括投资12寸模拟晶圆厂以及生产超薄晶圆。谈到超薄晶圆技术,IGBT由于双面都是有源的,因此厚度决定了开关损耗,英飞凌开发出70um厚度的晶圆,将开关损耗降至最低,而根据英飞凌的Roadmap,未来晶圆将进一步缩减至40um。

除了SiC技术,更高的集成化无论对产品品质还是BOM来讲,都是有利的,包括裸片集成、基板芯片互连、电源模块传感器或控制功能集成等。

Dusan表示,基板芯片互连里牵扯到很多焊接及散热方面的挑战,所以英飞凌特别推出了Advanced .XT技术,全新.XT技术相对于现有技术,可使IGBT模块的使用寿命延长10倍,或者使输出功率提高25%。这种新技术可支持高达200°C的结温。

功率循环会造成温度变化,并导致IGBT模块内部连接部位产生机械应力。芯片各层的热膨胀系数不同,会造成热应力,导致材料疲劳和损坏。全新.XT技术涵盖IGBT模块内部有关功率循环功能的所有关键点:芯片正面的键合线、芯片背面的焊接(芯片至DCB)和DCB(直接键合铜)至基板的焊接。

这种全新的连接技术经过精心开发,可满足英飞凌现有的多数封装和全新的模块封装的要求。全部三种新连接技术都可是基于标准工艺,十分适用于批量生产。

   

英飞凌.XT技术演示图及特性比较

Dusan表示,对于模块来说,影响寿命的最主要原因是在封装上,而封装最需要考虑的是散热问题,所以未来包括传感器集成,包括控制器的集成,都需要考虑热量带给系统的不稳定性。而SiC技术虽然是前道工艺,但解决了散热问题,相当于间接的帮助后道封装技术。

质量控制是工业级车用市场的重要差别,各种质量认证要求是不一样的,汽车电子要求100%合格率,必须保证人员的安全性,Dusan特别强调,英飞凌是唯一一家获得丰田质量奖的非日本企业,2010年更是获得了五星奖励。

“过去几年,由于标准的缺失,有些中国厂商将工业功率电子装在车上,虽然规格完全符合,但是耐温性、抗震动性等特性都是不一样的。不过现在,我非常高兴的看到中国企业在纯电动车技术方面和国外几乎没有明显差别,这对于我们来说意味着要继续保持对中国企业的支持。”Dusan说。

   

    汽车电子与工业电子质量认证区别

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关键字:英飞凌  汽车电子  功率器件  电动汽车  混合动力

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/0611/article_5545.html
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