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从电力电子的成长趋势看功率器件的未来

编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 02:22:39

择要

从功率器件和电力电子运用趋势的角度谈论了功率器件的前景。
功率器件市场的驱动力已从家用电器和工业机器人转变为电动汽车 (EV),个中最主要的趋势是通过降落功率损耗、提高运行温度和降落热阻来提高功率模块的功率密度。

从电力电子的成长趋势看功率器件的未来

未来,可以预期基于逆变器的资源(IBR)和电源集成电路 (IC) 将成为绿色转型 (GX) 和数字转型 (DX) 的新驱动力。
为了连续保持功率模块功率密度不断增加的趋势,宽带隙功率器件具有很强的吸引力。
然而,必须改进“本钱/功率”等经济参数,以便在电网中广泛利用。
此外,可以预期功率模块的异质集成和 GaN 功率 IC 将成为新的需求。

弁言

晶体管即将迎来出身75周年。
半导体行业远未达到饱和状态,反而呈现出更加繁荣的景象。
大多数研究职员认为,晶体管的最小物理栅极长度是硅的物理极限,由于这个极限是原子和分子的大小。
因此,在摩尔定律的限定下,人们谈论了“更多摩尔(More Moore)”、“超越摩尔(More than Moore)”和“超越 CMOS(Beyond CMOS)”。
最近,人工智能技能的发展打开了一个新时期的大门,由于大数据剖析成为半导体业务新的强大驱动力,半导体市场需求的方向性也变得清晰起来。
作为未来技能趋势,纳米片(Nanosheets)和 3D-IC 正在被研究,包括研发在内的半导体行业整体上充满活力。
这实质上表明了需求和发展场景在业务中的主要性,强调了理解业务中的需求和进展的主要性,而不是通过谈论特定的技能来实现这些需求。

Source:ITRS

虽然功率器件也属于半导体器件,但功率器件的紧张用场与逻辑器件和存储器件完备不同。
纵然采取为逻辑器件和存储器件开拓的相同硅工艺技能,功率器件也显示出独特的历史演进。

只管 300 毫米晶圆生产制造的量产能力有所提高,但 Si 功率器件的性能仍面临确定的理论极限。
Si 芯片办理方案与 WBG (宽带隙)器件在“本钱/功率”等经济参数方面的差距越来越小。
此外,汽车电气化和积极推动可再生能源系统支配以实现碳中和成为功率器件业务的新驱动力。
从这些方面来看,功率器件业务正面临新的迁移转变点,谈论功率器件的未来方向至关主要。
本文从器件设计和宽带隙半导体材料的角度回顾了功率半导体器件的进展。
要谈论功率器件业务的发展,有必要从运用趋势的角度进行回顾。
本文根据电力电子运用趋势先容了功率器件的历史和进展,同时参考了逻辑和存储器件的历史和进展。
然后,根据未来电力电子需求谈论功率器件的未来前景。

IC 运用趋势

A. IC 业务驱动力的变革

戈登摩尔在 1965 年的论文中做出了著名预测,即每个芯片上的晶体管数量每年将增加两倍。
50 多年来,晶体管的缩小和摩尔定律的遵照为业界供应了良好的指引,供应了更密集、更便宜、性能更高、功耗更低的集成电路 (IC)。
摩尔定律作为半导体产品进步的关键指标,量化了密集 IC 中的晶体管数量,做出了卓越的贡献。
IC 中晶体管的增加不仅意味其实现超风雅工艺技能,还意味着高性能 IC 芯片的本钱不断降落。
这验证了摩尔定律中的最佳集成度水平,产品必须保持集成趋势才能在市场上生存。

图1. IC家当驱动力变革

仅根据 IC 集成度来评估半导体业务的发展是不足的。
如图 1 所示,作为半导体业务驱动力的电子系统随着韶光的推移而发生了变革。
半导体业务始于用大型打算机的晶体管取代打算机系统中的真空管。
20 世纪 80 年代初,大型打算机的市场规模是个人打算机 (PC) 的两倍。
20 世纪 80 年代中期,驱动力从大型打算机变为 PC。
这是由于由于生产率提高,微型打算机和内存价格大幅低落,而且 PC 因价格低廉而在办公室和家庭中得到广泛遍及。

2010 年代,驱动力从 PC 转向智好手机。
PC充分遍及,智好手机可以替代 PC 完成某些功能。
结果,手机和部分条记本电脑被智好手机取代。
此外,随着供应大量数字内容的 3G 和 4G 通信网络的发展,互联网也发达发展,智好手机成为新的娱乐系统。

2020 年代,驱动力从智好手机转向高性能打算机 (HPC)。
智好手机充分遍及,由于 AI 技能和 5G 通信网络技能的发展,大数据剖析需求急剧增长。
这样,不仅是 IC 技能,不断发展的通信技能和新需求也引入了新运用,IC 技能和业务随着新运用而增长。

B. 紧张技能和代价链的变革

需求规范随着驱动力的变革而变革。
因此,紧张技能和代价链也发生了变革,如表一所示。
个人电脑通过将以前手动实行的管理任务(例如文档创建和司帐流程)数字化而做出了贡献。
对集成电路的紧张需求是微型打算机和 DRAM 的打算性能,超风雅工艺和高集成度使打算性能得到了显著提高。
由于处于半导体业务的起步阶段,代价链紧张由集成器件制造商 (IDM) 组成。

智好手机的功能已不再仅限于电脑上的电子邮件等大略管理任务,而是涵盖了浏览网站和互联网上的社交网络等活动。
因此,紧张需求已转变为处理图像和电影,并开拓了片上系统 (SoC)、专用集成电路 (ASIC) 和闪存。
由于多功能化,IC 开拓本钱迅速增加,再加上代工厂的涌现,导致设计和制造分离,促进了横向专业化。

表一 IC 业务驱动力、紧张技能和代价链的变革

HPC 对付大数据剖析、人工智能和云打算等运用至关主要。
因此,须要更前辈、更量身定制的办理方案,从而实现高端定制设计。
为了知足这一哀求,人们采取了具有不同功能的芯片组合来代替单片集成,这种集成被称为异构集成 (HI)。
通过中介层技能和硅通孔 (TSV) 技能,封装工艺已发展到 2.5-D 和 3D-IC 集成。

在 HI(异构集成)中,芯片可以通过最佳工艺平台制造,不受通用工艺节点的限定。
由于芯片尺寸最小,因此可以最大限度地提高工艺产量。
末了,证明了最高的性价比。
通过标准化芯片接口,芯片集成的灵巧性和开拓效率的提高使得参与通用芯片互连 Express1 (UCIe1) 的公司数量不断增长。
Chiplet 集成改变了代价链,由于它可以看作是通过芯片供应加速横向专业化,并通过 HI(异构集成)实现垂直整合的新形式,以实现最佳系统设计。

从这些谈论来看,IC 业务随着家当驱动力的变革而发生了转变,技能趋势和代价链也发生了变革。

电力电子趋势

电力器件业务因电力电子运用的发展而增长。
作为电力电子领域最著名的趋势,电力电子系统的功率密度在 30 年内呈现两位数的增长,如图 2 所示。
这一趋势是通过电力器件的低损耗和高频运行实现的。
这方面类似于摩尔定律。
此外,不仅是高功率密度趋势的繁芜性,电力器件业务的繁芜性在 IC 开拓中也很常见。

图 2. 电力电子系统的功率密度趋势

A. 电源变换运用趋势

下面将谈论功率器件业务的驱动力变革。
作为一种盛行的电力电子运用,逆变器运用的驱动力变革如图3所示。
从20世纪80年代到90年代末,家电在发达国家开始盛行。
空调中逆变器电路的实现推动了功率器件市场的增长。
20世纪90年代后期,工厂自动化(FA)中制造设备的自动化不断发展,带动了工业逆变器市场的增长。
随着互联网的发展,工厂系统与网络互联,引发了一场被称为工业4.0的新工业革命。
这场革命大大扩大了采购和生产折衷的范围,提高了生产效率。

图3 功率器件业务驱动力的变革

1990年代后期,以稠浊动力汽车为代表的汽车电动化开始兴起。
2010年代,随着重视环保问题的稠浊动力汽车的遍及,EV市场急剧增长。
2020年代,环保问题的主要性日益凸显。
汽车电动化加速,向碳中和迈进,EV市场迅速增长。
特殊是,可以期待在不久的将来,电池EV等纯电动汽车将迅速发展。

B. 家用电器功率器件(1980-1995)

与 IC 业务类似,功率器件的浸染也随着韶光的推移而演化。
表 II 显示了功率器件随运用趋势而发生的变革。
家用电器紧张目标是强调能源效率。
因此,电源变换电路得到了积极运用。
通过从电流栅极驱动过渡到电压栅极驱动,可以显著简化栅极驱动电路,同时通过 IGBT 中的非闩锁操作提高截止电流能力。
结果是双极结型晶体管 (BJT) 被 IGBT 取代。

表二 功率器件驱动力、紧张技能及代价链变革

注入增强效应 (IE 效应) 的创造改进了 IGBT 的导通电压和关断损耗之间的权衡,有助于降落损耗并广泛采取于变换器电路。
与分立元件比较,集成多个功率器件芯片的模块已占主导地位。
智能功率模块 (IPM) 也得到了开拓,个中包括用于功率水平低于几百瓦的逆变器的栅极驱动器 IC。
与最初的 IC 业务类似,代价链由 IDM 组成,它们卖力处理开拓、设计和制造的全体过程。

C. 工业运用 IGBT(1995-2015)

工业机器人的关键哀求是逆变器的小型化和轻量化设计,以实现高速和高效运行。
因此,IGBT 的功率损耗的降落使得功率密度不断增加成为现实。
为了实现低损耗,器件供应商开拓了一种须要背面减薄的薄晶圆工艺,产生了当前主流的薄晶圆 IGBT,即场截止 IGBT (FS-IGBT)。

在 2010 年代,为了实现超风雅模型,以通过增强 IE 效应实现器件的超低损耗运行并提高生产能力,生产线从 150 mm 变为 200 mm。
紧张用于 1 kW 及以上容量的工业逆变器模块。
通过降落功率器件损耗、提高最高事情温度和降落热阻,功率模块的功率密度得到提高,如图 4 所示。
这一趋势降落了逆变器的本钱并提高了功率密度。
电源模块的设计采取了集成芯片设计和热封装设计。
在代价链中,IDM 保持了垂直整合。

图4. 电源模块的功率密度和热阻趋势

D. 电动汽车功率器件(2015 年)

电动汽车的关键需求是低耗电量。
与汽油车的燃油效率类似,延长单次充电的行驶间隔不仅可以降落运行本钱,还可以降落充电频率。
此外,它还可以减少昂贵电池的容量,从而降落车辆整体本钱和重量。
汽车电气化始于稠浊动力汽车,通过提高电源变换的功率密度,功率掌握单元 (PCU) 的轻量化不断发展,行驶间隔也得到了扩大。
集成 IGBT 和二极管的反向传导 IGBT (RC-IGBT) 通过增加芯片热能力,缩小芯片面积,实现高电流密度,从而促进功率模块的高功率密度。
为了进一步提高生产能力,产品生产工厂开始向 300 mm 生产线转移。

在电动汽车中,低负荷运行霸占了很大一部分运行工况。
因此,IGBT 的 Ic–Vce 特性中的电压偏移成为降落低负荷运行期间损耗的障碍。
比较之下,SiC-MOSFET 的无电压偏移 Id–Vds 特性对付降落低负荷运行期间的损耗非常有效,并且 SiC-MOSFET 已在豪华全电动汽车中得到积极采取。

由于水冷和小型化需求兴旺,双面冷却 (DSC) 模块得到了积极发展。
此外,由于它对车身设计有重大影响,电动汽车的模块紧张由汽车制造商或电源转换器制造商作为一级供应商设计。
因此,代价链已转变为横向专业化,即功率器件制造商生产功率器件并将其供应给汽车制造商或一级供应商。
因此,在功率器件业务中,以电动汽车的发展为驱动力不仅改变了技能,也改变了代价链。

E. 电源运用趋势

接下来,我们将谈论另一种盛行的电力电子运用,即电源运用的功率 MOSFET。
如图 3 所示,由于数据中央市场对 DX(数字化转型) 的需求急剧增长,电源的紧张驱动力已从 PC 转向通信和做事器电源。
然而,始终追求的是系统的高功率密度。
电源的高功率密度紧张通过功率器件的低损耗和高频操作来实现,从而将无源元件小型化。
因此,用于电源的功率 MOSFET 不断降落特定导通电阻 RON A 和 RONQsw,这是高速运行的指标。
图 5 显示了降落 RON A 的趋势。
对付 60 V 级低压功率 MOSFET,趋势是 15 年来减少了10倍,对付 600 V 级高压功率 MOSFET,趋势是 20 年来减少了 10倍 。
目前,RON As 正面临理论极限。
在智好手机和平板电脑的充电器中,由于 GaN-HEMT 的开关速率比硅功率 MOSFET 更快,因此被用于减小尺寸。

图 5. Si 功率 MOSFET 的导通电阻趋势。
(a)60 V 级和(b)600 V 级

自 2000 年代初以来,GaN-HEMT 功率器件的运用一贯在研究和开拓中。
它们花了近 20 年的韶光才进入充电器市场。
图 5(b) 所示的 RON A 趋势表明产品在量产中具有得当的本钱,并且符合摩尔定律。
这表明 GaN-HEMT 已经能够供应性能,并且本钱与硅功率 MOSFET 的趋势符合。

电力器件的前景

如前文所述,紧张需求因驱动力而发生变革,不仅重点技能,代价链也发生了变革。
电力器件前景按预期的未来驱动力和哀求进行谈论,如下所示。
2030 年往后的驱动力将是绿色转型 (GX) 和数字化转型 (DX)。
环球范围内,正在努力减少火力发电,并积极引入可再生能源以实现碳中和。
在日本,绿色增长计策设定了到 2050 年实现碳中和的目标,并已启动包括海上风电和太阳能发电在内的各种举措。

A. 绿色转型(GX) 电源模块

随着太阳能和风能的不断增长,平衡其发电和花费的储能系统的需求也在增加。
这些电源和储能系统通过电力转换系统 (PCS) 连接到电网,称为基于逆变器的资源 (IBR)。
由于对可再生能源的需求迅速增长,可以预期 IBR 将成为未来电力器件的新驱动力。

IBR 的紧张寻衅是降落本钱和电网稳定性。
如前所述,如果电源模块功率密度更高的趋势表明整天机能的改进类似于摩尔定律,那么有必要连续提高功率密度以降落本钱,以促进 IBR 的采取。
目前,Si-IGBT 模块的功率密度通过低损耗设计和高温运行而持续增加。

人们高度期待 SiC 和 GaN 等 WBG 半导体对低损耗运行的需求做出重大贡献。
事实上,已有利用 SiC-MOSFET 超过 200 ◦C 的高温运行模块的演示。
高功率密度模块中一个不可避免的问题是在更小的芯片面积内产生更多的热量,这须要越来越前辈的器件和封装级热管理来确保器件的安全运行和长期可靠性。
因此,热管理是未来电力电子系统从功率半导体进步中受益的关键推动成分。
最近一篇关于这个主题的评论论文剖析了系统频率改进与热管理的干系性。

比较之下,从环境角度来看,碳足迹观点被提出作为取代系统功率密度的新指标。
利用碳足迹,可以量化通过高功率密度供应低损耗、小尺寸电源模块所减少的二氧化碳排放量。

B. 数字化转型 (DX)对电源模块的可靠性哀求

电网的稳定性须要从瞬时和长期两个角度来考虑。
从瞬时角度来看,某些做事(例如通过同步惯性和同步扭矩功能供应的做事功能)不是 IBR(基于逆变器的资源 ) 固有的,而同步发电机则具有这些做事。
这些功能对付频率和电压角稳定性至关主要。
这些问题已通过系统掌握技能得到办理,例如电网跟踪 (GFL) 和电网形成 (GFM)。

从长期来看,由于景象条件导致的发电颠簸会给电力稳定供应带来风险。
因此,通过利用电池储能和功率流掌握来稳定供电至关主要。
此外,长期运行稳定性具有寻衅性,由于作为分布式电源的 IBR 数量不断增加导致故障频率增加。
高可靠性可以减少故障发生,这不仅是为了降落掩护本钱,也是为了运营。
然而,实现指数级的高质量是不现实的。
因此,基于康健监测的寿命预测研究已经积极开展。

C. 电源模块的绿色转型(GX)改造

对付这些新哀求,IBR(基于逆变器的资源) 将通过数字通信网络进行掌握。
因此,电力电子系统的 DX 是必要的,并且电源模块的改造也将发生。

数字掌握也已被证明是一种低损耗驱动技能。
电源模块的监测目标是电源设备的电压、电流和温度,由于它们的退化会导致电阻和热阻增加,这是由于引线键合提升、焊料裂纹和陶瓷基板因功率循环退化而分裂造成的。
已经提出并验证了各种监测方法,以丈量这些指标 10%-20% 的变革以检测退化。
然而,丈量值是仿照量,很随意马虎受到高压噪声的影响。
因此,为了准确监测,必须实时将丈量的仿照值转换为数字值。

将这些功能集成到电源模块中便是电源设备的 DX。
图 6 显示了支持 DX 的电源模块的观点配置。
掌握功率器件的数字门驱动器、仿照前端 (AFE)(包括监控电路和 AD 转换电路)以及用于与掌握旗子暗记和丈量值通信的隔离器)与数字接口集成在一起。

图 6. DPU 中的功能框图

通过 DX 启用功率模块的数字接口,更随意马虎实现即插即用功能,从而显著提高模块化、灵巧性和整天机能。
此外,由于模块内集成了多种功能,功率模块也实现了异构集成。
由于这种进步,它代表了与传统 IPM 的范式转变,因此被称为数字功率单元 (DPU)。
最近,一些研究小组宣布了功率模块的 DX。
集成监控功能的智能驱动器网络连接的 IPM 和具有无线通信的模块集成。
此外,集成驱动器和电流传感器的功率模块的 HI(异构集成)已被提出并演示。

当电源模块(如 DPU)的 DX 实现后,就有可能通过大数据剖析供应新功能。
例如,如果更新了数字掌握算法,就可以通过更新 DPU 内的掌握程序来实现更高的效率转换。
此外,通过监控 DPU 上传和积累退化数据,大数据剖析可以供应更准确的寿命预测。
这样,就有可能形成一种新的商业模式,如图 7 所示,DPU 被出售,纵然在转换器安装后也可以供应附加做事。

图 7. DPU 在功率器件代价链中供应的新做事

D. 功率模块数字化转型(DX)的封装技能

实现 DPU 须要封装技能的进步。
如图 6 所示,多个具有不同功能的芯片集成到一个封装中,从而导致功率模块中的 HI(异构集成)。
虽然可以利用传统的封装方法,例如塑料外壳或通报模具,但考虑到 IBR 的广泛采取,有必要大幅降落封装本钱。
从这个角度来看,PCB 嵌入技能最近变得颇具吸引力,并得到了积极的发展。
它供应了具有本钱效益的组装、各种类型芯片的轻松实现以及出色的噪声抑制,由于通过优化多层 PCB 布线将寄生电感降至最低。
目前,已经证明了超过 10 kW 的逆变器运用。
关于 PCB 基板的防潮性,已经有干系的可靠性测试研究,例如 H3TRB。

E. 数字化转型(DX)的电源需求

虽然电力电子的 DX 对 GX 至关主要,但 DX 也存在功耗增加的风险。
DX 一贯独立于 GX 而发展,打算机芯片的功耗正在急剧增加。
根据 2015 年 ITRS 路线图,估量到 2040 年,打算机芯片功耗将达到天下总发电量。
换句话说,对付 GX 来说,DX 既是武器也是风险。

虽然做事器电源和数据中央的效率已经提高,以应对由于 DX 而不断增长的数据通信流量,但估量未来打算机芯片电源的效率必须提高。
因此,GaN-HEMT 不仅应关注高压,还应关注低于 100 V 的低压。
大约 20 年前,当 PC 推动电源运用时,开拓了 DrMOS,它集成了低压功率 MOS 和驱动器 IC,以实现 CPU 周围的高功率密度。
在不久的将来,对高效电源芯片的需求将会增加,利用 GaN-HEMT 和 GaN 功率 IC 的芯片将在 HPC 的 3D-IC 中实现商业化。

目前,GaN-HEMT 紧张是 n 沟道器件。
因此,在逻辑电路配置中,已有宣布通过结合 E 型和 D 型 GaNHEMT 在 GaN 功率 IC 平台中实现互补操作。
最近,p 沟道 GaN-HEMT 得到了积极开拓,以实现结合 n 沟道和 p 沟道器件的互补反相器电路,类似于 Si-CMOS。

F. 宽带隙功率器件的前景

宽带隙器件因材料极限的超低导通电阻而备受期待,并且已经积极开拓了 20 多年。
然而,如前几节所述,直到最近,由于杀手级运用,该业务才得以扩展。
SiC-SBD 已开始用于电源中的 PFC 电路,并且由于电气化铁路运用,产量有所增加,并且由于电动汽车市场,SiC-MOSFET 产量显著增长。
由于 Si-SJ MOSFET 的导通电阻已面临理论极限,GaN HEMT 已开始被采取用于更高功率密度电源的充电器。

在 GX 和 DX 需求的推动下,电动汽车和高功率密度电源市场有望在 2030 年后连续增长。
因此,实现导通电阻的持续降落对付 SiC 和 GaN 器件至关主要。
超结、多通道和 Fin FET等技能的开拓对付大规模生产至关主要。

随着市场的增长,对高可靠性的需求也随之增长。
然而,SiC 和 GaN 器件的材料身分、构造和物理特性与硅器件有显著不同。
这些差异导致 SiC 和 GaN 器件面临许多独特的稳定性、可靠性和稳健性问题。
因此,传统的基于硅的资格标准不敷以知足 SiC 和 GaN 器件的哀求,JEDEC 制订了指南和标准来扩大宽带隙功率半导体的采取范围。
关于可靠性的研究报告逐年增加,故障机制和高稳健性设计也得到了研究。
可靠性设计对总本钱有显著影响,因此随着市场的增长,可靠性研究的主要性也不断增加。

为了进一步提高功率器件的性能,氧化镓、AlN 和金刚石有望成为超宽带隙材料。
然而,引入新材料须要投资新的生产线。
市场增长对付投资回报至关主要。
换句话说,如前文所述,须要有像 SiC 和 GaN 一样有望带来新市场增长的杀手级运用。
例如,作为未来的新市场,GX 的飞机电气化以及 DX 的无线电力传输和能量网络是可以预见的,该当探索超宽带隙半导体器件对这些运用的有效性。

G. 水平专业化加速

如上文所述,功率器件业务传统上由IDM主导。
然而,随着EV芯片供应的增加,水平专业化已经开始。
如果DPU或GaN功率IC的异构集成(HI)通过GX和DX成为主流,估量水平专业化将加速,代工厂和设计工厂也将涌如今功率器件业务中。

水平专业化已达到前辈水平的逻辑IC与尚处于起步阶段的功率器件之间的差异在于设计内容和设计平台。
逻辑IC设计紧张涉及数字电路,代工厂供应包括工艺设计套件(PDK)在内的器件模型,从电路设计到掩模设计都集成了电子设计自动化(EDA)工具。
比较之下,功率电子电路是仿照电路,虽然已经为某些产品开拓和供应了功率器件模型,但PDK尚未供应。
准确提取模块内部的寄生元件(如电感和电容)对付噪声设计和可靠性设计也至关主要。
提取寄生元件参数的方法因软件而异,尚未构建通用的设计平台。
因此,为了促进横向专业化,有必要构建一个便于交流模型和数据的设计平台,作为连接设计和制造边界的通用措辞,如图 8 所示。

图8. 横向专业化的未来功率器件代价链设计平台

最近,随着软件技能和机器学习的进步,电源模块的自动设计已经得到开拓。
此外,由于双极器件,IGBT 和 FWD 的功率器件模型很繁芜。
比较之下,由于 SiC-MOSFET 和 GaN-HEMT 是单极器件,与 IGBT 和 FWD 比较,模型开拓进展较快。
这些技能发展将进一步加速横向专业化。

结论

本文参考 IC 业务的历史及其运用趋势,谈论了功率器件业务的历史和发展。
谈论基于未来电力电子趋势磋商了功率器件的未来前景。
逻辑 IC 在 PC、智好手机和 HPC 的推动下发展。
所需的技能不仅通过超风雅工艺技能向高集成发展,而且向多功能化和 HI(异构集成)发展。
此外,代价链已从 IDM 的垂直整合转向横向专业化。

功率器件也在向家用电器、工业机器人和电动汽车的推动下发展。
趋势是,通过降落功率损耗、高温运行和低热阻封装来提高模块的功率密度。
随着电动汽车运用的发展,在向汽车制造商或一级供应商供应芯片方面已经开始了横向专业化。
此外,在电动汽车运用中采取了 SiC-MOSFET 来减少低负载条件下的损耗。

未来,GX 和 DX 有望成为下一个驱动力。
WBG(宽禁带)器件将有助于坚持模块功率密度和特定导通电阻的趋势。
但是,降落本钱至关主要。
随着 GX 可再生能源系统的增加,估量 IBR 将成为下一个驱动力,并且可以想象通过具有监控和数字接口的电源模块的 HI 进行范式转变,以实现具有 GX 的高可靠性电网。
随着 DX 导致的打算机芯片功耗激增,可以预期 GaN 电源 IC 不仅将成为数据中央和做事器电源的关键产品,而且还将成为 CPU 和 GPU 电源芯片的关键产品。
电源模块和 GaN 电源 IC 的 HI 加速转向横向专业化,并且须要一个通用的设计平台。

end

来源:功率半导体技能实验室

声明:本文由作者原创。
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