第三代半導(dǎo)體主驅(qū)應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

• 第三代半導(dǎo)體的特征與主驅(qū)應(yīng)用的系統(tǒng)需求
• 通過半導(dǎo)體芯片和封裝技術(shù)優(yōu)化契合主驅(qū)應(yīng)用需求
• 目前第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)
• 英飛凌第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品的開發(fā)方向

創(chuàng)"芯"智造，助推新能源汽車行業(yè)發(fā)展

• 以高效率、高功率密度、高壓化和低成本為目標(biāo)的新能源汽車三電技術(shù)發(fā)展趨勢

• 提升電驅(qū)動系統(tǒng)功率15%以上的1500V SiC MOS芯片

• 采用全鍍銅芯片的PCB嵌入式功率模塊

8英寸氧化鎵革命：車規(guī)級功率器件的第四代半導(dǎo)體材料應(yīng)用與商業(yè)化前景

采用全球首創(chuàng)熔體法（鑄造法）生產(chǎn)工藝制備8英寸氧化鎵（Ga2O3）襯底，大尺寸高質(zhì)量氧化鎵襯底的缺陷調(diào)控進(jìn)展，并介紹氧化鎵高電壓、大電流、低損耗功率器件的進(jìn)展，面向下一代新能源汽車功率半導(dǎo)體的應(yīng)用需求

全球功率模塊最新進(jìn)展及模塊-逆變器聯(lián)合設(shè)計

• 全球及中國電動化乘用車預(yù)測（2025-2030）

• 全球電動汽車用功率模塊最新進(jìn)展

• “理想的”功率模塊需要具有哪些要素

• 模塊-逆變器聯(lián)合設(shè)計和實例分析

  —五菱：基于TO247分立器件的低電壓低功率低成本逆變器設(shè)計

  —美橋：基于TO247分立器件的環(huán)形高密度全油冷逆變器

  —特斯拉/陽光電源：基于TPak的可擴(kuò)展逆變器設(shè)計，以及SiC/Si IGBT混合技術(shù)

  —豐田/電裝：基于自主定義Power card，覆蓋所有動力總成的設(shè)計

• 塑封模塊和逆變器薄型化趨勢

比亞迪最新一代SiC電驅(qū)動系統(tǒng)

CIPB封裝技術(shù)：從實驗室到量產(chǎn)的全鏈路創(chuàng)新

• CIPB式封裝存在的問題解析及解決思路

• 低雜感、強(qiáng)散熱的PCB埋入封裝新結(jié)構(gòu)分析與實踐

  —功率芯片選型，布局、工藝，及功率電路layout優(yōu)化

  —靜電紡絲氧化鋁纖維膜及其填充環(huán)氧樹脂基PCB方案

  —氮化硅纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基PCB方案

  —高導(dǎo)熱高耐溫強(qiáng)絕緣灌封膠的研發(fā)實踐

  —新型封裝工況下可靠性評估及提升方法

基于氮化鎵PCB嵌埋封裝的新一代混合動力汽車功率半導(dǎo)體模塊設(shè)計與應(yīng)用

圍繞混合動力汽車應(yīng)用場景，提出基于氮化鎵（GaN）PCB嵌埋封裝的功率模塊創(chuàng)新設(shè)計，并首次公開高壓大功率氮化鎵PCB嵌埋封裝技術(shù)的完整設(shè)計與應(yīng)用案例

SiC/GaN在電驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用

理想汽車自研碳化硅功率模塊

• 采用無功率端子設(shè)計，使用陶瓷基板直接激光焊工藝，結(jié)合電控全疊層銅排設(shè)計、芯片銅夾連接技術(shù)，系統(tǒng)電感降低至10納亨；結(jié)合自研SiC芯片反向恢復(fù)等芯片級優(yōu)化，大幅提升了開關(guān)速度，提升了電控CLTC效率

• 克服塑封分層、系統(tǒng)焊層可靠性等行業(yè)挑戰(zhàn)，塑封半橋通過焊接工藝集成了封閉式銅冷板，大幅降低了模塊體積，簡化電控制造工序，消除冷卻液泄露風(fēng)險

• 除應(yīng)用塑封技術(shù)、燒結(jié)工藝、銅夾互聯(lián)等行業(yè)主流技術(shù)外，更采用了全新的高分子底涂材料、扶壁焊接結(jié)構(gòu)、榫卯塑封結(jié)構(gòu)等技術(shù)，大幅提升了耐溫、耐濕、耐溫度循環(huán)的能力

大尺寸塑封SiC模塊：可靠性驗證與車規(guī)級量產(chǎn)挑戰(zhàn)

• 平面和溝槽MOS的可靠性差異，國內(nèi)外主要廠家的溝槽路線和差異及應(yīng)用注意事項

• 大尺寸塑封模塊的可靠性挑戰(zhàn)及進(jìn)展

• 大尺寸塑封模塊的應(yīng)用表現(xiàn)

基于高壓PCB嵌入功率芯片技術(shù)的創(chuàng)新封裝功率模塊

• 立體布局帶來低雜感，更低開關(guān)損耗，使得逆變器整體效率提升

• 更高的產(chǎn)品集成度，更好的設(shè)計靈活性，簡化生產(chǎn)制造過程

• 成本潛力兼容標(biāo)準(zhǔn)PCB工藝，規(guī)模化后成本較傳統(tǒng)模塊降低10%以上

其中800V產(chǎn)品半橋模塊PCBA尺寸為76mm * 48mm，雜散電感3nH以下，壓擺率（dV/dt）超過每微秒25kV，在930V母線電壓且無降頻（10kHZ）的條件下單相輸出電流峰值有效值達(dá)到650Arms

一款高性能SiC功率模塊，具備直接冷卻功能和最高功率循環(huán)能力

探討了SiC芯片、功率模塊設(shè)計和相應(yīng)測試之間的聯(lián)系。介紹的創(chuàng)新產(chǎn)品為日立能源 SiC功率模塊（10個SiC芯片并聯(lián)，適用于1200V、1150A，采用針翅式直接冷卻，秒級循環(huán)下，400萬次的功率循環(huán)）

采埃孚芯片內(nèi)嵌(CIPB)技術(shù)及展望

• 功率電子嵌入式技術(shù)的歷史沿革及高壓大功率應(yīng)用難點(diǎn)

• 采埃孚高壓大功率CIPB解決方案 & 技術(shù)優(yōu)勢簡介

  —兼顧可靠絕緣及高效熱管理的板內(nèi)疊構(gòu)設(shè)計

  —系統(tǒng)級高帶寬驅(qū)動&功率回路動態(tài)行為調(diào)理

  —先進(jìn)互聯(lián)材料&工藝選擇

  —驗證，迭代及演進(jìn)等技術(shù)難點(diǎn)的突破

• 功率電子嵌入式技術(shù)及采埃孚CIPB方案近況及展望

電驅(qū)應(yīng)用SiC模塊的發(fā)展趨勢和核心競爭力

通過低回路均流，并聯(lián)水路強(qiáng)化散熱，系統(tǒng)化的測試篩選及獨(dú)有的創(chuàng)新封裝技術(shù)，實現(xiàn)性能更優(yōu)，良率更高的大功率SiC功率模塊（>380kW），率先在國內(nèi)實現(xiàn)規(guī)模化替代國際友商的大功率SiC模塊。

住友電木無壓銀燒結(jié)在功率模塊的應(yīng)用

將帶來擁有更高Tg塑封材料及無需壓力烘箱的銀燒結(jié)產(chǎn)品，以上產(chǎn)品將可以在保持散熱效果的同時降低芯片整體應(yīng)力，提高封裝可靠性

瓦克有機(jī)硅在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的系統(tǒng)解決方案

SiC功率模塊由于更高的結(jié)溫，傳統(tǒng)有機(jī)硅凝膠在200℃高溫下易出現(xiàn)性能下降、產(chǎn)品黃變等問題，影響模塊的工作可靠性，本報告將帶來200℃ 2000h耐高溫，低硬度有機(jī)硅凝膠SEMICOSIL 916 HT CN產(chǎn)品，其熱失重溫度可達(dá)370℃

DBA陶瓷鋁基板：引爆國產(chǎn)車規(guī)級電驅(qū)材料的革命性突破

目前市場主流應(yīng)用為AMB基板，DBA基板雖然性能優(yōu)異，但成本較高。本報告將介紹在1.2kV高壓下無放電現(xiàn)象，熱循環(huán)1000次后仍保持界面完整性，成本較進(jìn)口基板降低約30%-40%的DBA基板

Siemens EDA高效功率模塊設(shè)計、仿真和自動尋優(yōu)平臺

創(chuàng)新性地將電子系統(tǒng)EDA設(shè)計和仿真工具同熱分析和機(jī)械設(shè)計工具集成，結(jié)合SHERPA自動尋優(yōu)算法，打造設(shè)計驅(qū)動仿真，電熱力多物理場仿真結(jié)果驅(qū)動自動化設(shè)計探索和尋優(yōu)的功率模塊研發(fā)平臺，相較傳統(tǒng)方法提升50%以上研發(fā)效率，提升80%尋優(yōu)效率

羅姆 Eco家族功率器件助力新能源汽車新革命

SiC 器件封裝中的低寄生參數(shù)設(shè)計與實現(xiàn)方法

技術(shù)爭鋒：混碳模塊/CIPB/逆變磚/其他，誰才是未來三年降本增效首選技術(shù)？

主持人：楊宇，Yole Group汽車半導(dǎo)體首席分析師

參與嘉賓：
       馬永泉，吉利汽車動力總成研究院前瞻技術(shù)開發(fā)總工程師

伍  剛，芯聯(lián)集成功率產(chǎn)品總監(jiān)

舍弗勒
       采埃孚
       比亞迪
       理想汽車

TMC2025國際汽車動力系統(tǒng)技術(shù)年會「初步日程」首發(fā)