全球最大半導(dǎo)體盛會(huì)PCIM Europe展露出哪些熱點(diǎn)？

第一電動(dòng)大牛作者 NE時(shí)代 2023-05-26 16:27

全球最大的功率半導(dǎo)體年度盛會(huì)，PCIM Europe 2023，已于5月9日至11日在德國(guó)紐倫堡舉辦。經(jīng)觀察，本年度盛會(huì)與中國(guó)、汽車相關(guān)的展商增多，尤其是采用了碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等新一代材料的產(chǎn)品。

據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2023年P(guān)CIM參展商數(shù)量達(dá)到507家，恢復(fù)到新冠前的水平。展覽面積約3萬(wàn)㎡，是1979年以來(lái)最大規(guī)模的一屆。展示范圍從半導(dǎo)體、元器件、驅(qū)動(dòng)控制、電源管理、封裝技術(shù)到終端系統(tǒng)，涵蓋整個(gè)生態(tài)鏈。

“汽車色彩”越來(lái)越重

近年來(lái)，由于電動(dòng)汽車（EV）市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，PCIM的車載功率器件展品數(shù)量有所增加。這一次，可以毫不夸張地說(shuō)，汽車應(yīng)用發(fā)揮了主導(dǎo)作用。

博世、大眾等汽車行業(yè)的大公司也參展，PCIM中的“汽車色彩”正在增加。

博世展出了全面的電動(dòng)汽車解決方案，從功率器件到eAxle等完整系統(tǒng)解決方案，如750V和1200V 的SiC功率器件、SiC B6功率模塊、適用于400 V 和 800 V的第四代逆變器等。該公司不僅將把旗下功率半導(dǎo)體產(chǎn)品用于自家的逆變器，還將對(duì)外銷售給其他公司。

大眾展出的主要目的是獲取人才。大眾汽車集團(tuán)零部件電驅(qū)動(dòng)和變速器技術(shù)開(kāi)發(fā)主管Alexander Krick稱，"我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一流的電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。逆變器和軟件是這方面的關(guān)鍵組件。”

三菱電機(jī)發(fā)布了新車載功率模塊，特點(diǎn)是體積小，作為基本單元可并聯(lián)連接以根據(jù)EV車型增加載流能力。因此，單個(gè)產(chǎn)品可用于多個(gè)EV車型。雖然該產(chǎn)品只是在概念階段，但三菱電機(jī)計(jì)劃采用Si的RC-IGBT或SiC MOSFET制成成品。

SiC功率器件在汽車產(chǎn)品中脫穎而出。SiC定位為下一代功率半導(dǎo)體材料，可以實(shí)現(xiàn)比Si損耗更低的功率器件。通過(guò)采用SiC功率器件，xEV的逆變器將更小更輕，并可提高效率來(lái)延長(zhǎng)續(xù)航里程。在相同的續(xù)航里程下，可以降低電池的容量，因此可以相應(yīng)地降低成本。

盡管SiC本身比Si更昂貴，但由于這些優(yōu)勢(shì)，其在EV中的使用正在逐漸擴(kuò)大。在功率半導(dǎo)體行業(yè)，預(yù)計(jì)2025年后SiC的采用將迅速擴(kuò)大，幾家大公司正在繼續(xù)投資擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

PCIM清晰地再現(xiàn)各大半導(dǎo)體企業(yè)對(duì)SiC的重視。

意法半導(dǎo)體擁有大量車用SiC功率器件，該公司強(qiáng)調(diào)，堅(jiān)持IDM的策略，盡可能多地掌握包括碳化硅襯底、前工序晶圓制造、后工序封測(cè)和定制SiC功率模塊在內(nèi)的整個(gè)制造鏈。目標(biāo)是首先將晶圓材料的內(nèi)部生產(chǎn)率提高到40%，并將加強(qiáng)其垂直整合系統(tǒng)，以滿足對(duì)SiC功率器件的強(qiáng)勁需求。

2022年10月，意法半導(dǎo)體表示將在意大利建造一座價(jià)值7.3億歐元，年產(chǎn)超過(guò)37萬(wàn)片的襯底項(xiàng)目，借此實(shí)現(xiàn)40%碳化硅襯底的自主供應(yīng)。

安森美在展臺(tái)上展出了搭載SiC功率器件的賽車EV。該公司在PCIM期間推出最新一代1200V EliteSiC 碳化硅（SiC）M3S器件，助力電力電子工程師實(shí)現(xiàn)更出色的能效和更低系統(tǒng)成本。全新產(chǎn)品系列包括有助于提高開(kāi)關(guān)速度的EliteSiC MOSFET和模塊，以適配越來(lái)越多的800V電動(dòng)汽車的車載充電器（OBC）和電動(dòng)汽車直流快充、太陽(yáng)能方案以及能源儲(chǔ)存等能源基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。

羅姆推出了其首個(gè)碳化硅功率模塊。該公司此前一直為汽車應(yīng)用提供SiC功率器件，以分立產(chǎn)品見(jiàn)長(zhǎng)，如今補(bǔ)齊模塊產(chǎn)品。

羅姆稱，新型模制SiC功率模塊通過(guò)“HSDIP20”和“DOT247”擴(kuò)大了其封裝組合，內(nèi)置最新的第4代SiC MOSFET。備有不同RDS（on）的750V和1200V器件。“HSDIP”具有H橋（4in1）和三相全橋（6in1）配置，內(nèi)置隔離功能，確保了應(yīng)用的緊湊性。DOT247是一種獨(dú)特的半橋（2in1）配置封裝，在功率循環(huán)應(yīng)力下具有更強(qiáng)大的性能。根據(jù)各自的條件，兩者都可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)30kW的功率應(yīng)用。

車用GaN功率器件也陸續(xù)展出

在PCIM上，GaN on Si器件提案層出不窮，主要針對(duì)三個(gè)應(yīng)?領(lǐng)域：AC電源和服務(wù)器電源和?載充電器。?前主戰(zhàn)場(chǎng)是AC電源，然?，制造商預(yù)計(jì)未來(lái)?載充電器將?幅增?。

例如，美國(guó)GaN Systems（GaN Systems）宣布其GaN on Si器件將?于美國(guó)電動(dòng)汽?初創(chuàng)公司Canoo量產(chǎn)電動(dòng)汽?的?載充電器。