過去一個世紀技術的快速發(fā)展為人類的生活方式帶來了前所未有的便利，同時，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重后果。迄今為止，無人能找到如何停止這個過程的解決方案，但有很多解決方案如何減慢它。 這就是為什么現在全球許多國家通過發(fā)起零排放無碳倡議來應對這一挑戰(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內燃機，現在只專注于xEV。 二十年前看似不可能的事情，如今在功率半導體的幫助下，使得這個夢想成為現實。 長期以來，半導體應用于汽車行業(yè)，功率半導體材料的演進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控制系統(tǒng)的技術水平。 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速度和較低的導通損耗。 但隨著碳化硅 (SiC) 技術的發(fā)展，xEV 步入了電氣化的新時代。
作為碳化硅功率模塊的創(chuàng)新開發(fā)商和制造商，無錫利普思導體有限公司推出了專為電動汽車設計的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)認可的汽車足跡，針對牽引逆變器和電機驅動器進行了優(yōu)化。 HPD 系列為專為更長的行駛里程和降低電池成本而設計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，利普思半導體采用其獲得專利的 Arcbonding? 技術（圖 2）。
與許多車規(guī)級功率半導體制造商使用的傳統(tǒng)鋁線鍵合技術不同，Arcbonding? 專利芯片表面連接技術，確保 SiC 模塊的可靠性達到汽車應用要求，同時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)和短時脈沖電流的能力。 即使 6-10 個 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，利普思半導體使用銀燒結進行芯片貼裝，采用高級 Si3N4 AMB 基板以實現更高的熱性能和穩(wěn)健性，以及高可靠的環(huán)氧樹脂灌封技術。 所有這些優(yōu)異表現，將形成：
?優(yōu)化的內部低雜散電感和Arcbonding?結構，顯著提升動態(tài)開關性能；
?功率密度比主要競爭對手的模塊高20-30%；
?更低的熱阻。
圖2. 利普思半導體的專利Arcbonding?技術
利普思半導體的 HPD 系列 SiC 功率模塊為 xEV 應用提供更佳性能。 因此，為設計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體的 HPD 系列，電動汽車制造商現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，利普思半導體提供全橋拓撲（圖 3）的 HPD 系列 SiC 功率模塊，可滿足 150kW 至 400kW 的功率要求。
圖3. 利普思半導體HPD產品線
通過對汽車行業(yè)的技術創(chuàng)新，利普思半導體旨在推動人類走向更美好、更綠色的未來。 利普思半導體的 SiC 產品組合（包括 HPD 系列功率模塊）可響應 xEV制造商設定的所有要求，利普思半導體將與合作伙伴一起為實現應對全球挑戰(zhàn)的目標做出貢獻，推動現代社會走向無碳未來。
