淺析滿足新能源需求的功率半導體技術發展趨勢

    功率半導體行業的發展趨勢，永遠是追求更高的功率密度——降低內阻以減小導通損耗，研發更小的封裝或者提高集成度。而在封裝上，無論芯片和焊盤采用何種連接方式，減少熱損失都是必然趨勢。

    新能源領域的需求特點

    新能源產品對功率器件的需求主要體現為：高功率應用需要功率因素校正；低功率應用需要減少發熱，可通過封裝革新或降低器件內阻來實現。此外，在某些場合，功率半導體元件的強壯性至關重要，器件的強壯性很容易受到較高的沖擊電流的考驗，這點在電機類應用中尤為突出，上述這些因素決定了適用于新能源需求的解決方案。

    AOS萬國半導體始終專注于新能源領域，為了降低器件內阻，AOS在硅芯片工藝以及機械設計這兩個方面投入非常多的資源(后者關系到熱仿真和可靠性)，包括在美國俄勒岡州擁有超高性能 FS-IGBT的8寸晶圓廠，以更好地滿足產品的一致性、直通率以及大規模產能的要求；以及來自全球各知名公司、經驗豐富的工程師團隊，有助于AOS用更迅速而可靠的方法開發技術，也保證了為特定的應用需求能提供更可靠的產品。

    目前，AOS可提供從600 V到1200 V的FS IGBT，并命名為Alpha IGBT，未來目標是開發模塊類型的解決方案用于在家電、焊接機等的工業應用中。FS-IGBT擁有世界上最薄的特性，能有效降低開關損耗和導通損耗；Top-cell結構可滿足馬達控制應用中需要更強壯穩定的需求。而在MOSFET產品系列，AOS提供從 20V到1000 V最佳的低電壓、中電壓和高壓的產品，最新的AlphaMOS II是AOS第二代高壓MOSFET的產品，在30 Mhz帶寬電磁干擾測試以及輻射測試中表現優異，有助于工程師在電路設計中獲得最佳效率和電磁干擾性能。

    功率器件開發趨勢

    在各種不同的應用中，一個共同的特點是，MOSFET需要高效和強壯，而IGBT需要強壯和更低的導通損耗以及開關損耗，這些都需要根據實際系統來設計。

    AOS在全球擁有從器件到系統級別工程師支持團隊，對于客戶的需求可以及時反應。針對中國市場，AOS在上海建立了強大的應用開發中心，工程師擁有大量的設計經驗，他們在系統設計師和電源半導體之間架起了一座橋梁，可根據系統功率等級的需求來提供適合的解決方案給客戶。例如，從600-1200V的IGBT可用于太陽能逆變器、工業電機驅動、電網功率因數校正或家電控制，并能滿足國內電焊機制造商的要求；從20-1000 V的MOSFET可用于高效電源，以滿足國際標準如“能源之星”的要求。

    總體來看，IGBT的技術趨勢主要是從600 V轉到1200 V器件。AOS將通過加強制造工藝來控制結電容，以獲得更好的性能，同時通過提高擊穿電壓來保證器件的可靠性，此外，AOS也在研究為下一代模塊解決方案加入快速恢復二極管。

    另一方面，MOSFET的技術趨勢是利用SGT技術從20 V過渡到400 V器件，并且優化Rdson和寄生電容之間的開關性能，這將幫助功率器件的效率提升至一個更高的水平級。AOS計劃在SGT的基礎上提升工藝技術，開發下一代500V-700V的MOSFET，這些產品內部將有加強型結構，可靠性大為提高，同時表現優異的開關性能可解決EMI的問題。<