SEMIKRON西門康IGBT模塊電子元器件

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-25
新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)的關(guān)鍵作用

西門康的汽車級(jí)IGBT模塊(如SKiM系列)專為電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力汽車(HEV)設(shè)計(jì),符合AEC-Q101認(rèn)證。其采用燒結(jié)技術(shù)(Silver Sintering)替代傳統(tǒng)焊接,使模塊在高溫(T<sub>j</sub>達(dá)175°C)下仍保持高可靠性。例如,SKiM63模塊(750V/600A)用于主逆變器,支持800V高壓平臺(tái),開(kāi)關(guān)損耗比競(jìng)品低15%,助力延長(zhǎng)續(xù)航里程。西門康還與多家車企合作,如寶馬iX3采用其IGBT方案,實(shí)現(xiàn)95%以上的能量轉(zhuǎn)換效率。此外,其SiC混合模塊(如SKiM SiC)進(jìn)一步降低損耗,適用于超快充系統(tǒng)。 在工業(yè)電機(jī)控制中,IGBT模塊能實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速,提高能效和響應(yīng)速度。SEMIKRON西門康IGBT模塊電子元器件

SEMIKRON西門康IGBT模塊電子元器件,IGBT模塊

IGBT 模塊的選型要點(diǎn)解讀:在實(shí)際應(yīng)用中,正確選擇 IGBT 模塊至關(guān)重要。首先要考慮的是電壓規(guī)格,模塊的額定電壓必須高于實(shí)際應(yīng)用電路中的最高電壓,并且要留有一定的余量,以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的電壓尖峰等異常情況,確保模塊在安全的電壓范圍內(nèi)工作。電流規(guī)格同樣關(guān)鍵,需要根據(jù)負(fù)載電流的大小來(lái)選擇合適額定電流的 IGBT 模塊,同時(shí)要考慮到電流的峰值和過(guò)載情況,保證模塊能夠穩(wěn)定地承載所需電流,避免因電流過(guò)大導(dǎo)致模塊損壞。開(kāi)關(guān)頻率也是選型時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù),不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)開(kāi)關(guān)頻率有不同的要求,例如在高頻開(kāi)關(guān)電源中,就需要選擇開(kāi)關(guān)頻率高、開(kāi)關(guān)損耗低的 IGBT 模塊,以提高電源的轉(zhuǎn)換效率和性能。模塊的封裝形式也不容忽視,它關(guān)系到模塊的散熱性能、安裝方式以及與其他電路元件的兼容性。對(duì)于散熱要求較高的應(yīng)用,應(yīng)選擇散熱性能好的封裝形式,如帶有金屬散熱片的封裝;對(duì)于空間有限的場(chǎng)合,則需要考慮體積小巧、易于安裝的封裝類型 。艾賽斯IGBT模塊報(bào)價(jià)在軌道交通中,IGBT模塊用于牽引變流器,實(shí)現(xiàn)高效能量回收。

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從技術(shù)創(chuàng)新角度來(lái)看,西門康始終致力于 IGBT 模塊技術(shù)的研發(fā)與升級(jí)。公司投入大量資源進(jìn)行前沿技術(shù)研究,不斷探索新的材料與制造工藝,以提升模塊的性能。例如,研發(fā)新型半導(dǎo)體材料,旨在進(jìn)一步降低模塊的導(dǎo)通電阻與開(kāi)關(guān)損耗,提高能源轉(zhuǎn)換效率;改進(jìn)芯片設(shè)計(jì)與電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),增強(qiáng)模塊的可靠性與穩(wěn)定性,使其能夠適應(yīng)更加復(fù)雜嚴(yán)苛的工作環(huán)境。同時(shí),西門康積極與高校、科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作,共同攻克技術(shù)難題,推動(dòng) IGBT 模塊技術(shù)不斷向前發(fā)展,保持在行業(yè)內(nèi)的技術(shù)**地位。

IGBT 模塊的市場(chǎng)現(xiàn)狀洞察:當(dāng)前,IGBT 模塊市場(chǎng)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn),新能源汽車、可再生能源發(fā)電等領(lǐng)域的快速崛起,對(duì) IGBT 模塊的需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)。在新能源汽車市場(chǎng),由于 IGBT 模塊在整車成本中占據(jù)較高比例(約 10%),且直接影響車輛性能,各大汽車制造商對(duì)其性能和可靠性提出了極高要求,推動(dòng)了 IGBT 模塊技術(shù)的不斷創(chuàng)新和升級(jí)。在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域,無(wú)論是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,還是光伏發(fā)電項(xiàng)目的普遍建設(shè),都需要大量高性能的 IGBT 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換和控制。從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,國(guó)際上一些有名的半導(dǎo)體企業(yè),如英飛凌、三菱電機(jī)、富士電機(jī)等,憑借其深厚的技術(shù)積累和豐富的產(chǎn)品線,在中**市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。國(guó)內(nèi)的 IGBT 模塊產(chǎn)業(yè)也在近年來(lái)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,一批本土企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,提升技術(shù)水平,逐步縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距,在中低端市場(chǎng)具備了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,并且開(kāi)始向**市場(chǎng)邁進(jìn),整個(gè)市場(chǎng)呈現(xiàn)出多元化競(jìng)爭(zhēng)的格局 。IGBT模塊廣泛應(yīng)用于新能源領(lǐng)域,如光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電和電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

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IGBT模塊與IPM智能模塊的對(duì)比

智能功率模塊(IPM)本質(zhì)上是IGBT的高度集成化產(chǎn)品,兩者對(duì)比主要體現(xiàn)在系統(tǒng)級(jí)特性。標(biāo)準(zhǔn)IGBT模塊需要外置驅(qū)動(dòng)電路,設(shè)計(jì)自由度大但占用空間多;IPM則集成驅(qū)動(dòng)和保護(hù)功能,PCB面積可減少40%。可靠性數(shù)據(jù)顯示,IPM的故障率比分立IGBT方案低50%,但其最大電流通常限制在600A以內(nèi)。在空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)中,IPM方案使整機(jī)效率提升3%,但成本增加20%。值得注意的是,新一代IGBT模塊(如英飛凌XHP)也開(kāi)始集成部分智能功能,正逐步模糊與IPM的界限。 惡劣工況下,IGBT 模塊的抗干擾能力與穩(wěn)定性至關(guān)重要,直接影響整機(jī)的可靠性與使用壽命。艾賽斯IGBT模塊報(bào)價(jià)

模塊化設(shè)計(jì)讓 IGBT 模塊安裝維護(hù)更便捷,同時(shí)便于根據(jù)需求組合,靈活適配不同功率場(chǎng)景。SEMIKRON西門康IGBT模塊電子元器件

英飛凌IGBT模塊和西門康IGBT模塊芯片設(shè)計(jì)與制造工藝對(duì)比

英飛凌采用第七代微溝槽(Micro-pattern Trench)技術(shù),晶圓厚度可做到40μm,導(dǎo)通壓降(Vce)比西門康低15%。其獨(dú)有的.XT互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)銅柱代替綁定線,熱阻降低30%。西門康則堅(jiān)持改進(jìn)型平面柵結(jié)構(gòu),通過(guò)優(yōu)化P+注入濃度提升短路耐受能力,在2000V以上高壓模塊中表現(xiàn)更穩(wěn)定。兩家企業(yè)都采用12英寸晶圓生產(chǎn),但英飛凌的Fab廠自動(dòng)化程度更高,芯片參數(shù)一致性控制在±3%以內(nèi),優(yōu)于西門康的±5%。在缺陷率方面,英飛凌DPPM(百萬(wàn)缺陷率)為15,西門康為25。


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