在“雙碳”目標(biāo)與能效標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的雙重壓力下,電機(jī)驅(qū)動(dòng)行業(yè)正站在技術(shù)路線的分岔口。IE5能效等級(jí)、20kHz以上開(kāi)關(guān)頻率、持續(xù)攀升的功率密度——這三重訴求已將傳統(tǒng)硅基器件的性能儲(chǔ)備消耗殆盡。碳化硅憑借更寬的禁帶、更強(qiáng)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)和更優(yōu)的熱導(dǎo)率,正在高壓、高頻、高溫的應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出對(duì)硅基IGBT和MOSFET的明顯優(yōu)勢(shì)。
隨著碳化硅器件成本逐年下降,加之功率變換場(chǎng)景對(duì)效率的苛求不斷升級(jí),白色家電與工業(yè)電機(jī)領(lǐng)域?qū)μ蓟璺桨傅慕邮芏日诳焖偕郎亍C闇?zhǔn)這一趨勢(shì),芯朋微近日推出PN719XS、PN729XS、PN739XS三大系列碳化硅半橋智能功率模塊(SiC HB-IPM),瞄準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服、協(xié)作機(jī)械臂、高頻變頻器、電主軸,以及變頻風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、洗碗機(jī)、烘干機(jī)、煙機(jī)等家電場(chǎng)景,功率段覆蓋30W至1kW。
在產(chǎn)品特性上,該系列模塊圍繞簡(jiǎn)潔與可靠展開(kāi)設(shè)計(jì):支持10至20V寬輸入電壓,內(nèi)置自舉二極管,相比分立方案可省去6至8顆外圍元件,板級(jí)面積壓縮三成以上;死區(qū)時(shí)間設(shè)定在200至500ns區(qū)間,CMTI超過(guò)100V/ns,從底層保證系統(tǒng)安全;內(nèi)置過(guò)溫、過(guò)流及欠壓保護(hù),輔以FO異常輸出和SD外部關(guān)斷功能,ESD防護(hù)能力超過(guò)4KV(HBM模型)。尤為值得關(guān)注的是,該系列實(shí)現(xiàn)了與硅基方案的Pin-to-Pin兼容,客戶(hù)可在不改變整體設(shè)計(jì)框架的前提下完成從硅到碳化硅的平臺(tái)切換,降低了技術(shù)升級(jí)的門(mén)檻。
從更長(zhǎng)的視角來(lái)看,芯朋微此舉并非一次孤立的產(chǎn)品發(fā)布,而是其功率半導(dǎo)體戰(zhàn)略在寬禁帶時(shí)代的一次系統(tǒng)化落地。從高壓驅(qū)動(dòng)平臺(tái)的持續(xù)迭代,到碳化硅器件工藝的自主可控,再到模塊級(jí)封裝的整合能力,該公司正在圍繞“驅(qū)動(dòng)芯片+功率器件+模塊封裝”構(gòu)建起完整的技術(shù)閉環(huán)。
隨著新能源、工業(yè)自動(dòng)化和高端家電對(duì)電能轉(zhuǎn)換效率的要求仍在走高,碳化硅器件的市場(chǎng)空間正從早期試用向規(guī)?;瘧?yīng)用過(guò)渡。芯朋微此次推出的全系列SiC HB-IPM產(chǎn)品,以完善的保護(hù)機(jī)制、靈活的兼容性設(shè)計(jì)和精簡(jiǎn)的外圍電路,為電機(jī)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)提供了一套覆蓋消費(fèi)與工業(yè)等級(jí)的寬禁帶方案,在硅基向碳化硅遷移的產(chǎn)業(yè)進(jìn)程中占據(jù)了有利身位。
(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
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