英飛凌：大功率器件功率密度的突破口在哪里？

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在能源、軌道交通、工業(yè)電子與汽車電子中，功率半導(dǎo)體扮演著關(guān)鍵角色， 這些領(lǐng)域?qū)τ诳煽啃砸蠓浅８?。以軌道交通?yīng)用為例，軌道交通會采用IGBT做牽引變流器，這些牽引變流器的性能將決定軌交列車跑得快不快、速度是否均勻、剎車是否可靠，軌道交通的快速發(fā)展，對于IGBT技術(shù)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。

由于性能出色，英飛凌的IGBT在中國的軌道交通與電網(wǎng)等應(yīng)用非常廣泛，甚至還引起了高層的關(guān)注。據(jù)英飛凌科技香港有限公司工業(yè)功率控制事業(yè)部總監(jiān)馬國偉博士介紹，2015年3月馬凱副總理到英飛凌德國總部參觀時，短短半小時的時間內(nèi)，一直在講IGBT的話題，馬凱副總理對于英飛凌IGBT在功率密度上能夠比同行高30%至40%很感興趣。

英飛凌科技香港有限公司工業(yè)功率控制事業(yè)部總監(jiān)馬國偉博士

功率密度突破的方向主要有三個
“不斷突破功率密度的極限是英飛凌研發(fā)部門一直以來工作的方向，也是整個行業(yè)的方向” 馬國偉說道，他表示功率密度突破的方向主要有三個。

第一個方向是提高IGBT器件的工作溫度，這是是突破功率密度的主要方向。當(dāng)有辦法把IGBT的最高溫度提升，就可以增加器件的功率密度，提高工作溫度是一個大方向，但也是最難的方向。

第二個方向是通過功能整合來提高功率密度。例如英飛凌的RCDC二極管可控逆導(dǎo)型IGBT，在功能上進(jìn)行了整合，把兩個芯片變成一個，這樣就可以騰出更多的空間出來，用于增加功率密度。

第三個方向比較間接，以英飛凌的MIPAQ? Pro智能功率模塊為例，在現(xiàn)有的功率密度上，增加了保護(hù)功能，收集工作狀態(tài)信息，避免緊急狀況發(fā)生，以確保機器能夠安全工作。當(dāng)器件具備智能的精準(zhǔn)控制功能以后，就可以在更寬泛的環(huán)境下工作，從這個意義上來說等于變相增加了功率密度。

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智能化是未來功率器件發(fā)展的方向之一
馬國偉認(rèn)為功率器件智能化是未來的發(fā)展方向之一，他表示最傳統(tǒng)的功率模塊只是一個功率單元，一般意義上的智能功率模塊（IPM）是把驅(qū)動保護(hù)電路都放進(jìn)去，但是英飛凌最新的MIPAQ? Pro在普通IPM智能功率模塊的基礎(chǔ)之上提供了智能保護(hù)及監(jiān)測功能，可以把模塊在工作時候的工況等監(jiān)測信息發(fā)送給用戶，相對以往只是單向發(fā)送信號控制功率器件是否工作，MIPAQ? Pro增加了監(jiān)控功能，用戶可以實時了解功率器件的工作狀態(tài)，這樣就大大拓展了智能功率器件在應(yīng)用上的可能性。

以一個風(fēng)電廠為例，該風(fēng)電廠會布置幾十臺風(fēng)機，用戶在中央監(jiān)控中心就可以知道每一臺風(fēng)機的工作狀況：該風(fēng)機是否發(fā)出全功率？現(xiàn)在的工作狀態(tài)有無問題？......

及時收集每一臺風(fēng)機的工況，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對于風(fēng)電廠未來健康穩(wěn)定地運行將很有幫助。對于大型風(fēng)電廠來說，用戶希望并行運作的每一臺風(fēng)力發(fā)電機的身份都能夠得到確認(rèn)，以確保不會有因未被授權(quán)的設(shè)備接入系統(tǒng)而帶來的安全問題。MIPAQ? Pro針對這種應(yīng)用提供了安全卡，從而確保入網(wǎng)的每一臺設(shè)備身份都是認(rèn)證過的。

馬國偉說：“在安全性方面，MIPAQ? Pro比傳統(tǒng)的功率模塊或IPM都提升了兩個層次。”

對于中國市場的策略

馬國偉強調(diào)，自1995年進(jìn)入中國市場以來，英飛凌在華業(yè)務(wù)發(fā)展非常穩(wěn)健。2003年英飛凌在上海成立了中國區(qū)總部，以更好地服務(wù)本地市場。隨著英飛凌“中國本土公民”計劃的啟動，公司在中國加強了技術(shù)研發(fā)能力，增加了生產(chǎn)及封裝產(chǎn)線，擴大了工程師和銷售團(tuán)隊，創(chuàng)立了物流中心，并與主要客戶和重點大學(xué)建立了十多個聯(lián)合實驗室，英飛凌將與合作伙伴一起，圍繞中國的戰(zhàn)略重點，例如智能城市、智能移動、新能源和智能制造等領(lǐng)域開展研究。

“從《中國制造2025》綱領(lǐng)來看，80%的項目都與英飛凌直接關(guān)聯(lián)，所以這就更進(jìn)一步證明了中國的方向和英飛凌的方向是非常一致的，我們也會持續(xù)加大投入力度，與我們的合作伙伴共同創(chuàng)立聯(lián)合實驗室，共同研發(fā)新產(chǎn)品，以更好的促進(jìn)中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”馬國偉總結(jié)道。

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