功率半导体挖掘节能潜力

时间:2022-08-24 08:03:34

功率半导体挖掘节能潜力

英飞凌科技(中国)有限公司汽车、工业及多元化电子市场部高级总监欧011功率电子中心执行主席

Leo Lorenz博士

成功三宝:技术、封装和销售

英飞凌(Infineon)在功率半导体市场保持数一数二的位置,主要原因有三:

1 拥有前沿性技术、前端生产线和后端生产线。前沿技术有IGBT、CoolMOS、SiC肖特基二极管(300V~1200V),前端生产线覆盖了对超薄圆片的搬运、操作能力,后端生产线可实现从微封装一直到大功率封装。

2 先进的封装技术。包括CoC(片上芯片,ChiP on Chip,用于智能功率IC)和CbC(相邻芯片,Chip by Chip,例如,CoolSET和模块);还包括CiPOS(集成化功率模块,集成了IGBT、二极管、控制IC和温度传感器);也有工业电源、汽车电源所用的全部功率模块,例如,针对风能发电和列车的大功率模块hybridPAC,超薄圆片技术面向的是沟槽场隔离(Trench-Fieldstop)IGBT和EMCON(发射极控制)二极管。

3 英飞凌正在生产具有各式各样封装的硅芯片和元件;不仅如此,英飞凌还出售裸芯片,其中的一些购买公司甚至是市场上的竞争对手,裸芯片部分的比例不高于英飞凌功率半导体业务的10%。

功率器件提高效能

能源消耗领域节能潜力巨大。

电源可以节约1%~5%能源,也许看起来这个数字微不足道,但由于电源的数量众多,因此具有广阔的节能空间。在电源系统中主要有三部分:PFC(功率因数校正)部分可节能1%~3%;电量转化部分的待机可节能90%,运行时节能远远大于1%;同步整流部分可节能3%~5%。

照明系统预计有25%的节能空间。由于全世界21%的电量用于照明,因此照明业不可小觑。如果节约照明能源的30%,意味着节约了人类耗能总量的4%!照明主要有三个历史发展阶段:1、过去和当前的被动控制期,例如T12灯、T8灯、现代条板镜发光体照明等;2、现在和今后数年的电子控制时期,例如ECG(电子控制装置)的采用、截断式ECG和T5灯等;3、展望未来,首先出现与日光有关的调光系统,此后可能是HID(高强度气体放电灯)或LED灯。每种新产品的流行都带来了节能的飞跃,例如T5灯耗电只相当于T12灯的30%,未来与日光有关的调光系统耗电仅为T12灯的15%。在与灯管配套的镇流器方面,英飞凌的无核变压器方案实现了电子镇流器对灯的智能控制。

高效功率器件的用武之地还很多,例如可使电感厨具节能25%,电机牵引驱动节约20%~30%能源,电机控制节约30%~40%能源,空调设备节约30%~40%能源,待机能耗(例如电视)节约90%能源。

实现节能,首要因素是政策的引导。可喜的是,中国正在进行“十一五”十大重点节能工程建设,绿色照明工程、电机系统节能工程等五大工程与电子器件相关,为半导体器件在中国的发展带来了良好的机遇。

执行主编:王 莹

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