[导读]电动车与油电混合车愈来愈受到市场青睐,不仅带动车用功率模组需求攀升,亦激励相关模组开发商不断研发新一代封装技术,以打造更节能、可靠且整合度更高的解决方案;同时业者间也彼此合作,开发接脚可相容的产品,进
电动车与油电混合车愈来愈受到市场青睐,不仅带动车用功率模组需求攀升,亦激励相关模组开发商不断研发新一代封装技术,以打造更节能、可靠且整合度更高的解决方案;同时业者间也彼此合作,开发接脚可相容的产品,进一步扩大整体市场规模。
Yole Developpement功率电子分析师Alexandre Avron
市场研究机构Yole Developpement预期,未来15~20年车厂将卖出几千万电动车与油电混合车。此需求使得功率电子封装发展出现前所未有的急迫性,并为功率模组带来可观的商机。目前主要模组制造商,如英飞凌(Infineon)、丹佛斯(Danfoss)和西门康(Semikron)、日本的富士电子(Fuji Electronics)都在因应此一趋势,开发新的制程技术。
满足电动车可靠度要求DBC打线制程势力抬头
目前汽车的变频器仍由马达运转,就如工业应用中的装置,但它具备更高阶的规格,例如能在各个不同的温度及驾驶状况下保持可靠度。因此,现今市场亟需一个耐用的功率模组,这对于电动车或油电混合车(EV/HEV)产品的研发有很大的帮助。
未来市场将会开始看到像丹佛斯、西门康及英飞凌等业者展现直接覆铜基板(DBC Substrates)、黏晶、互连及冷却的较新解决方案,预期有许多创新的功率模组封装,将转移到其他产业。
在晶片互连方面,功率电子业目前广泛运用的技术是铝打线,但其他解决方案可能更具低阻抗值、较高导热性和寿命更长的效能。由于铝打线很脆弱,且它必须传送电流,可能会因热循环而使电流分离,在机械上经由振动或冲击也可能发生上述状况。目前可能替代它的一个选项是带式焊接(Ribbon Bonding),这就像是以一个非常大的打线取代许多打线,丰田已经将其用于油电混合车的某些模组中。
在其他解决方案能取代铝打线之前,铝打线在功率电子互连上的运用将相当有限。目前各家半导体业者都在研发取代的解决方案。其中,第一个方式是以铜替换铝线,此举能用封装厂现有设备焊接,且铜能让阻抗值大幅下降,增加导热性,有利提高打线寿命。
第二个解决方案是在晶片之上使用软层或DBC。此技术不用线材或点对点连结,而是用整片金属箔片盖在晶片上。西门康利用软箔片,而其他模组厂商用硬箔片或某种DBC基板。模组厂商也须将电晶体和二极体黏着在模组封装中,可处理较高的功率密度和更大的热负荷。此外,对黏晶来说,概念是观察能禁得起高温的材料,DBC的热膨胀系数也较低,而热循环造成的分离亦能改善。
确保零组件可靠度模组封装技术再进化
另一方面,微量银粉材料则用于由西门康首创的烧结方式中,现在材料制造商也计划以微量银粉进行烧结,此方式的缺点在于制程,微量银粉需要时间、30MPa压力和250°C温度将晶片烧结在DBC,这是个很大的技术问题,因为很困难、需时甚久,而晶片所有点的压力都要一样。德国料商贺利氏(Heraeus)也在研究利用白银奈米颗粒,就可不受压力及温度限制进行烧结。有些公司也提供放在金属箔片上的微量粉糊剂,相较于凝胶或糊剂,它更容易传送及应用。
替代黏晶的方式为共熔接合,利用熔合铜及锡而产生的抗热性。英飞凌生产它的.XT功率模组,使用铜及锡进行共熔焊接,该公司已能够在DBC上混合非常薄层的铜和锡,并将晶片置于此夹层上。在高温下,两者混在一起,以更高的熔解温度做熔合。
采用新一代封装技术的功率模组不只是意味着能确保零组件,还有它们之间的连结和黏合可因应较高温度与冷却状况。实现此一方式最主要概念是使冷却液体更靠近变热的晶片。目前已经有许多公司移除了晶片和冷却系统间的夹层。例如,有的公司已去掉常会出现在DBC基板及冷却系统间的基础薄板,使液体直接碰触到DBC。
新的封装技术正推动油电混合车也带动创新,日本企业如丰田、富士(Fuji)及三菱(Mitsubishi)为其中最明显的例子。举例来说,在丰田Prius由2004年到2010年的演进中,功率模组已摆脱了基础薄板,使液体直接碰触DBC;富士与三菱亦跟随其脚步。这样的努力可使由矽晶及宽能隙(Wide-bandgap)半导体做成的元件受惠,以绝缘闸双极性电晶体(IGBT)制造的功率模组,其冷却效果较好,寿命也较长。另外,矽化碳(SiC)也具相同特性,且利益甚至更大,因为能使元件在更高的温度下运作。
携手车厂开发模组晶片商扩大市场影响力
功率模组封装近年来正逐步调整为新的方向,主要是由于功率组件及更高度整合的零组件已成为市场趋势。由电动车带起的创新情况正改变汽车电子产业。例如被动元件制造商没有专业技术进入功率模组市场,甚至封装制造或设计领域;然而,功率模组制造商则积极展开合作,如英飞凌与西门康已合力开发功率组件。
事实上,功率电子产业先前的出货量低迷状态也意味着,除了一些通用的模组尺寸外,仅少数的标准可适用整个产业。不过,此一状况未来将获得改善,因富士、英飞凌及西门康正一起研发接脚布置,因此他们不同的模组间可彼此相容。模组生产商直接和车厂合作,代表由第一层与第二层的成层作用(Stratification)的演进,此一状况未来在汽车电子将可经常看到。
另一个进展可能是专业封装厂的运用。目前大部分功率模组制造商都还没将制程的任一阶段转包出去,但未来将会逐渐改变。主要的原因是由于不同国家的劳工成本都不一样,丹佛斯位于德国,英飞凌则在德国或奥地利,但几乎所有讯号和类比晶片及元件的封装却是在亚洲进行,因为劳工成本低很多。
Yole Developpement最近已看到许多中国大陆和台湾企业想进入此市场,成为功率模组承包商,这和汽车制造的高产量相称,也和再生能源、太阳光电及风力变频器利益相符。虽然还很难说会如何演进,但相信未来有越来越多这类的公司出现,为汽车电子产业注入新的活水。
本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。
关键字:
阿维塔
塞力斯
华为
加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...
关键字:
AWS
AN
BSP
数字化
伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...
关键字:
汽车
人工智能
智能驱动
BSP
北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...
关键字:
亚马逊
解密
控制平面
BSP
8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。
关键字:
腾讯
编码器
CPU
8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。
关键字:
华为
12nm
EDA
半导体
8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。
关键字:
华为
12nm
手机
卫星通信
要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...
关键字:
通信
BSP
电信运营商
数字经济
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...
关键字:
VI
传输协议
音频
BSP
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...
关键字:
BSP
信息技术
山海路引 岚悦新程 三亚2024年8月27日 /美通社/ -- 近日,海南地区六家凯悦系酒店与中国高端新能源车企岚图汽车(VOYAH)正式达成战略合作协议。这一合作标志着两大品牌在高端出行体验和环保理念上的深度融合,将...
关键字:
新能源
BSP
PLAYER
ASIA
上海2024年8月28日 /美通社/ -- 8月26日至8月28日,AHN LAN安岚与股神巴菲特的孙女妮可•巴菲特共同开启了一场自然和艺术的疗愈之旅。 妮可·巴菲特在疗愈之旅活动现场合影 ...
关键字:
MIDDOT
BSP
LAN
SPI
8月29日消息,近日,华为董事、质量流程IT总裁陶景文在中国国际大数据产业博览会开幕式上表示,中国科技企业不应怕美国对其封锁。
关键字:
华为
12nm
EDA
半导体
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 近日,全球领先的消费者研究与零售监测公司尼尔森IQ(NielsenIQ)迎来进入中国市场四十周年的重要里程碑,正式翻开在华发展新篇章。自改革开放以来,中国市场不断展现出前所未有...
关键字:
BSP
NI
SE
TRACE
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 第二十二届跨盈年度B2B营销高管峰会(CC2025)将于2025年1月15-17日在上海举办,本次峰会早鸟票注册通道开启,截止时间10月11日。 了解更多会议信息:cc.co...
关键字:
BSP
COM
AI
INDEX
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 今日,高端全合成润滑油品牌美孚1号携手品牌体验官周冠宇,开启全新旅程,助力广大车主通过驾驶去探索更广阔的世界。在全新发布的品牌视频中,周冠宇及不同背景的消费者表达了对驾驶的热爱...
关键字:
BSP
汽车制造
此次发布标志着Cision首次为亚太市场量身定制全方位的媒体监测服务。 芝加哥2024年8月27日 /美通社/ -- 消费者和媒体情报、互动及传播解决方案的全球领导者Cis...
关键字:
CIS
IO
SI
BSP
上海2024年8月27日 /美通社/ -- 近来,具有强大学习、理解和多模态处理能力的大模型迅猛发展,正在给人类的生产、生活带来革命性的变化。在这一变革浪潮中,物联网成为了大模型技术发挥作用的重要阵地。 作为全球领先的...
关键字:
模型
移远通信
BSP
高通
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 高途教育科技公司(纽约证券交易所股票代码:GOTU)("高途"或"公司"),一家技术驱动的在线直播大班培训机构,今日发布截至2024年6月30日第二季度未经审计财务报告。 2...
关键字:
BSP
电话会议
COM
TE
8月26日消息,华为公司最近正式启动了“华为AI百校计划”,向国内高校提供基于昇腾云服务的AI计算资源。
关键字:
华为
12nm
EDA
半导体