标签: 高温半导体

​ 比利时蒙 - 圣吉贝尔 / 美国 Bare – 2022 年 6 月 23 日 – 高温半导体和功率模块领域的领导者CISSOID宣布，公司已与NAC Group和Advanced Conversion（为要求严苛的应用提供高性能电容器的领导者）开展合作，以提供紧凑且优化集成的三相碳化硅（SiC）功率堆栈。该功率堆栈结合了CISSOID的1200V SiC智能功率模块和Advanced Conversion的6组低ESR/ESL直流支撑（DC-Link）电容器，可进一步与控制器板和液体冷却器集成，为电机驱动器的高功率密度和高效率SiC逆变器（见下图）的设计提供完整的硬件和软件平台。 CISSOID的智能功率模块（IPM）平台集成了一个三相1200V/340A-550A SiC MOSFET功率模块和一个耐温栅极驱动器，可实现低开关损耗和高功率密度。该平台可以通过控制板和算法得到进一步增强，从而为电机驱动器中的SiC逆变器提供实时处理、控制和功能安全。功率模块的导通电阻范围从2.53mOhm（毫欧）到4.19mOhm，具体取决于额定电流。在600V/300A时，总开关能量低至7.48mJ（Eon）和7.39mJ（Eoff）。功率模块和栅极驱动器的协同设计，通过仔细调整dV/dt和控制快速开关固有的电压过冲来优化IPM，以实现最低的开关能量。嵌入式栅极驱动器解决了与快速开关SiC晶体管相关的多项挑战：负驱动和有源米勒钳位（AMC）可防止寄生导通；去饱和检测和软关断（SSD）可对短路事件作出快速且安全的反应；栅极驱动器和直流总线电压上的欠压锁定（UVLO）功能可监控系统的正常运行。 Advanced Conversion的6组直流支撑电容器通过低电感母线以机械方式安装到CISSOID的IPM上。一组电容值高达500µF、额定电压高达900V的参考电容器可用于快速评估。基于Advanced Conversion的环状薄膜电容器，还可提供定制解决方案，该环状薄膜电容器非常适合从“表面安装”到与开关模块接口的优化总线结构等应用场景。这种已获专利的方法与总线冷却相结合，可提供非常高的每微法拉额定安培数，以允许适配尽可能小的电容，同时最大限度地减小换相回路电感。使用正确的开关模块和适当的连接设计，可以很容易实现小于5nH的等效串联电感值。 “直流支撑电容器是采用快速开关的大功率逆变器的关键组件，但这在设计的初始阶段经常被忽视。然而，具有高效快速开关的宽带隙器件需要精心设计的直流支撑总线拓扑结构和紧密集成的电容器。”NAC Group产品营销总监James Charlton表示。NAC Group与Advanced Conversion合作开发了一系列匹配CISSOID模块一起使用的套件。CISSOID首席技术官Pierre Delatte表示：“得益于电容器套件，客户可以立即找到与我们的快速开关三相SiC IPM完美匹配的高性能电容器，从而加速他们的逆变器设计，以实现紧凑高效的电机驱动。” 关于 Cissoid - www.cissoid.com CISSOID是高温半导体和功率模块的领导者。 CISSOID专注于汽车市场，提供高效的功率转换和紧凑型电机驱动解决方案：用于SiC和GaN晶体管的高压栅极驱动器，具有低电感和增强热性能的功率模块，以及超越AEC-Q100 Grade 0级质量标准的、额定温度为175°C的汽车级组件。面向航空、工业和石油及天然气市场，我们为恶劣环境中的信号调节、电机控制、定时和电源等提供解决方案，可在-55℃至+225℃的温度范围内可靠运行。 关于 NAC - www.nacsemi.com NAC是一家全球性的电子元件设计服务和分销公司。我们弥合了目录企业和大型分销商之间的差距。我们多样化的线卡支持特定细分市场客户的设计需求，包括电力、军用航空、高温工业、物联网、电动汽车和牵引等市场。NAC专注于解决方案销售和需求创造分销服务，通过为复杂需求提供创造性的解决方案，来帮助客户和供应商获得竞争优势。 关于 Advanced Conversion - Home - Advanced Conversion Advanced Power Conversion Solutions – dba Advanced Conversion由Ed Sawyer和Mike Brubaker于2019年创立，旨在承袭SBE Inc.以前提供的技术和客户应用解决方案。 Advanced Conversion通过增加高性能母线的内部设计和制造，将这一技术基础和行业领先的解决方案提升到一个新的水平。这使公司能够显著地缩短典型的行业交付周期，并且作为一种直流支撑解决方案，可以将电容总线设计更好地与最佳制造水平相集成。如此一来，就能为我们的客户提供更快的设计、原型制作和生产解决方案。 通过在美国佛蒙特州、科罗拉多州和中国的制造和设计工厂，Advanced Conversion能够以具有竞争力的价格为我们遍及全球的客户提供全球供应链解决方案。我们的客户可以享用最好的技术解决方案，发挥他们的半导体战略优势，并在他们的生产地点获得有竞争力的价格。 ​

比利时蒙 - 圣吉贝尔和中国深圳 – 2022 年 06 月 20 日 – 提供基于碳化硅（ SiC ）和氮化镓（ GaN ）的耐高温、长寿命的高效、紧凑电机驱动和智能功率模块解决方案的领先供应商 CISSOID S. A. （ CISSOID ），和中国先进电动汽车动力总成制造商 - 深圳市依思普林科技有限公司（依思普林 ) 今日共同宣布：双方已达成战略合作伙伴关系，将共同开展研发项目，使碳化硅功率器件的优良性能在电动汽车动力总成领域得以充分发挥，从而实现 电动汽车动力总成的全面优化和深度集成 。 电动汽车的动力总成（包括电机、电控和变速箱）已走向三合一，但目前的整合仅仅是在结构上的堆叠，尚属于弱整合。根本原因之一在于不同部位有不同的温度控制需求，例如，电机的一般长期工作耐受温度可达 150 ℃左右（特殊高温电机可达更高额定工作温度），而电控箱的一般长期工作耐受温度可达 70-85 ℃左右，这即是目前普通体硅器件能够保证长期可靠工作的温度范围。然而，随着先天耐高温的碳化硅功率器件的普及，未来在电动汽车的结构上，动力总成的全面优化和深度整合是必然的趋势，因为，这样可能使体积减少约三分之一，重量减少约三分之一，内耗减少约三分之一，并有可能使总成本压缩 2 至 4 倍。 依思普林 作为中国提供电动汽车先进动力总成解决方案的领先公司，尤其是在功率模块封装的设计和制造等方面拥有出色的技术专长。 CISSOID 公司来自比利时，是高温半导体解决方案的领导者，专为极端温度与恶劣环境下的电源管理、功率转换与信号调节提供标准产品与定制解决方案。此次两家公司开展合作将有助于发挥双方的优势，为中国的电动汽车领域提供 先进的、全面优化的、深度集成的 动力总成产品和解决方案。 “我们非常荣幸与依思普林公司开展深入合作，并已在我们的耐高温三相 SiC 智能功率模块（ IPM ）产品中采用了其具专利的 DWC3 封装设计 ”， CISSOID 首席技术官 Pierre Delette 先生表示，“我们的技术评估表明， 依思普林的 新型 DWC3 封装设计在许多方面超越了传统的 HPD 封装，尤其是更加精巧，便于高密度紧凑安装。我们将进一步合作共同开发更高功率密度的方案，以助力电动汽车动力总成的全面优化和深度整合。” “我们一直在致力于动力总成的优化和集成，以追求最小重量、最小体积、最高效率、及最低成本”，依思普林公司总经理张杰夫先生表示，“ Cissoid 公司的卓越高温半导体技术为电动汽车动力总成更进一步的全面优化和深度整合奠定了基础，可使电动汽车的动力总成更加紧凑，液冷系统更加简单化；甚至在某些中低功率车型上，可完全放弃水冷，而采用结构大为简化的风冷。动力总成的高度集成和冷却系统的简化将不仅使电动车的成本大大降低，且为电动汽车的整体设计扩展了空间。” Yole Development 的市场调查报告表明，自硅基功率半导体器件诞生以来，应用的需求一直推动着结温的升高，目前已达到 150 ℃。第三代宽禁带半导体器件（如 SiC ）的出现且已日趋成熟并全面商业化普及，其独特的耐高温性能正在加速推动结温从目前的 150 ℃迈向 175 ℃，未来将进军 200 ℃。借助于 SiC 的独特耐高温特性和低开关损耗优势，这一结温不断提升的趋势将大大改变电力系统的设计格局。这一设计转变反映在电动汽车领域中，即是不断追求动力总成的全面优化和深度集成的趋势。 自 2014 年以来，美国能源部在 DoE2025 和 USDRIVE 项目序列中资助了一系列宽禁带半导体（ WBG ）的基础材料、器件设计和应用系统的探索性研究，其中 USDRIVE 对电机驱动类应用（ ETDS ）提出了极高的功率密度指标，要求到 2025 年功率驱动总成部分（含电机和牵引驱动器）要达到 33kW/L , 是 2020 年已有实现方式的 8 倍（ 4kW/L) ；同时，要求成本下降到 6USD/kW ，从而实现与内燃机动力的可比性。 基于 SiC 器件的耐高温特性，美国橡树岭国家实验室（ ORNL ）和德国弗劳恩霍夫 IISB 研究所等机构，不约而同地把电力牵引驱动系统离散化，并融合到了电机的轴端或筒体上，实现了深度集成的机电一体化，从而显著地缩小了电力驱动总成的体积和重量，提高了功率密度。集成度的增加也要求零部件都要耐受 150 ℃或以上的高温。 根据英国研究公司 LMC Automotive 的数据和其它相关研究， 2021 年全球电动车产量为 399 万辆。其中，中国排名第一，占总数的 57.4% 。有别于传统燃油车，电动汽车已越来越类似于其它消费类电子产品，技术更新的速度非常快。我们相信， 两家公司开展深度合作将有助于发挥双方的优势，为中国的电动汽车领域提供先进的动力总成产品和解决方案。 关于 Cissoid CISSOID 公司是各个行业中所需高温半导体解决方案的领导者。 公司专注于汽车领域，我们可提供高效的功率转换和精巧的电机驱动方案：适用于 SiC 和 GaN 开关管的高压门驱动，具低电感及增强热性能的功率模块，以及超越 AEC-Q100 0 级质量标准的 175 ° C 工作温度的汽车级元器件。 面向航空、工业和石油及天然气市场，我们 专为极端温度与恶劣环境提供信号调节、电机控制、时钟及电源管理方面的解决方案。 CISSOID 产品性能可靠，可在 -55 ℃ ～ +225 ℃ 温度范围的条件下工作。 关于依思普林 深圳市依思普林科技有限公司成立于 2011 年 9 月。公司专注于新能源汽车核心部件电机驱动系统研发制造，拥有完整的产品技术授权与品牌独立运营管理，拥有核心研发团队。以自主创新的功率模块为核心，实现电动汽车电机控制器的自主化及产业化，是国内唯一掌握汽车级功率模块设计封装、电机控制器研发制造及动力总成系统研发生产的国家高新技术企业。 公司拥有生产厂房： 5000 平米，其中拥有净化生产厂房 1000 多平米，并取得 IS09001-2008, IATF16949 认证，达到年产 30 万块 IGBT 和 SiC 模块的生产规模，电机控制器研发到组装、测试能力产线年产 10 万台套电机控制器，规划年产能 30 万台。 公司现有专利： PTC 专利 2 项、发明专利 10 项、软件著作权 10 项、实用新型专利 22 项、外观设计 2 项、共计 46 项。公司先后斩获：“世界一流产品奖”，“ 2017 年电动汽车核心零部件 100 强企业”，“国家优秀产品奖”，“新能源联盟理事单位” , “新能源及节能环保行业一等奖” , “新能源行业十佳” , “ 2016 年最佳配套产品奖” , “英飞凌汽车电子产业化成就奖” , “新能源汽车行业零部件创新企业”等奖项。 公司与厦门金龙、中通、东风特汽客车、吉利商用车、长安客车、河北电机、山东丽驰、陕汽宝华、湖南恒润汽车、一汽红塔、山东五征、硕博电子、福建新龙马、华晨鑫源、郑州中电、东风汽车、长城汽车、金康动力、比亚迪等 30 多家一线整车厂建立了实际合作供应关系。