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(chē)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(huì)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(chē)跑得快不快、速度是否均勻、剎車(chē)是否可靠，軌道交通的快速發(fā)展，對(duì)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(guó)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(guó)偉博士介紹，2015年3月馬凱副總理到英飛凌德國(guó)總部參觀時(shí)，短短半小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，一直在講IGBT的話題，馬凱副總理對(duì)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(guó)偉博士

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

第一個(gè)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(gè)大方向，但也是最難的方向。

第二個(gè)方向是通過(guò)功能整合來(lái)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(gè)芯片變成一個(gè)，這樣就可以騰出更多的空間出來(lái)，用于增加功率密度。

第三個(gè)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(jī)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(gè)意義上來(lái)說(shuō)等于變相增加了功率密度。

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智能化是未來(lái)功率器件發(fā)展的方向之一
馬國(guó)偉認(rèn)為功率器件智能化是未來(lái)的發(fā)展方向之一，他表示最傳統(tǒng)的功率模塊只是一個(gè)功率單元，一般意義上的智能功率模塊（IPM）是把驅(qū)動(dòng)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(cè)功能，可以把模塊在工作時(shí)候的工況等監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給用戶，相對(duì)以往只是單向發(fā)送信號(hào)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(shí)時(shí)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(gè)風(fēng)電廠為例，該風(fēng)電廠會(huì)布置幾十臺(tái)風(fēng)機(jī)，用戶在中央監(jiān)控中心就可以知道每一臺(tái)風(fēng)機(jī)的工作狀況：該風(fēng)機(jī)是否發(fā)出全功率？現(xiàn)在的工作狀態(tài)有無(wú)問(wèn)題？......

及時(shí)收集每一臺(tái)風(fēng)機(jī)的工況，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對(duì)于風(fēng)電廠未來(lái)健康穩(wěn)定地運(yùn)行將很有幫助。對(duì)于大型風(fēng)電廠來(lái)說(shuō)，用戶希望并行運(yùn)作的每一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的身份都能夠得到確認(rèn)，以確保不會(huì)有因未被授權(quán)的設(shè)備接入系統(tǒng)而帶來(lái)的安全問(wèn)題。MIPAQ? Pro針對(duì)這種應(yīng)用提供了安全卡，從而確保入網(wǎng)的每一臺(tái)設(shè)備身份都是認(rèn)證過(guò)的。

馬國(guó)偉說(shuō)：“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(gè)層次。”

對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)的策略

馬國(guó)偉強(qiáng)調(diào)，自1995年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，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(guó)區(qū)總部，以更好地服務(wù)本地市場(chǎng)。隨著英飛凌“中國(guó)本土公民”計(jì)劃的啟動(dòng)，公司在中國(guó)加強(qiáng)了技術(shù)研發(fā)能力，增加了生產(chǎn)及封裝產(chǎn)線，擴(kuò)大了工程師和銷售團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)立了物流中心，并與主要客戶和重點(diǎn)大學(xué)建立了十多個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，英飛凌將與合作伙伴一起，圍繞中國(guó)的戰(zhàn)略重點(diǎn)，例如智能城市、智能移動(dòng)、新能源和智能制造等領(lǐng)域開(kāi)展研究。

“從《中國(guó)制造2025》綱領(lǐng)來(lái)看，80%的項(xiàng)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(guó)的方向和英飛凌的方向是非常一致的，我們也會(huì)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(shí)驗(yàn)室，共同研發(fā)新產(chǎn)品，以更好的促進(jìn)中國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！瘪R國(guó)偉總結(jié)道。

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