以下完整內(nèi)容發(fā)表在「SysPro電力電子技術」知識星球-《TMC2025記錄|功率半導體創(chuàng)新技術》系列- 文字原創(chuàng)，素材來源：TMC 現(xiàn)場記錄、廠商官網(wǎng)- 本篇為節(jié)選，完整內(nèi)容會在知識星球發(fā)布，歡迎學習、交流

導語：6月初參加了第十七屆國際汽車動力系統(tǒng)技術年會（TMC2025），作為年會核心板塊的“新能源汽車及功率半導體協(xié)同創(chuàng)新技術論壇”，匯聚了英飛凌、Yole、比亞迪、吉利、理想、芯聯(lián)集成、采埃孚、羅姆、ST等全球頂尖企業(yè)，以及中國科學院、復旦大學等科研機構，圍繞第三代/第四代半導體材料應用、SiC/GaN功率模塊先進封裝革命、車規(guī)級芯片自主化等議題展開深度研討。

從SiC在電驅(qū)動系統(tǒng)的前沿應用，到CIPB功率芯片嵌入式封裝從實驗室到量產(chǎn)的創(chuàng)新突破；從基于氮化鎵PCB嵌埋封裝在混合動力汽車的實踐，到SiC功率模塊先進封裝技術的最新成果。全方位呈現(xiàn)行業(yè)創(chuàng)新活力這場技術盛宴不僅揭示了功率半導體如何重塑新能源汽車的“心臟”，更勾勒出未來三年行業(yè)技術路線圖與產(chǎn)業(yè)生態(tài)重構方向在哪里？
我會用"三部曲"解讀本次TMC年會關于功率半導體相關議題的主要內(nèi)容，看看這一年寬禁帶功率半導體發(fā)生了哪些有趣的故事？出現(xiàn)了哪些前瞻性的解決方案？又帶來了怎樣的技術革新？本篇為第三曲。

圖片來源：TMC

目錄

TMC2025觀察 | 功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事（上篇）

TMC2025觀察 | 功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事（中篇）TMC2025觀察 |功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事（下篇）

15.富樂華：DBA陶瓷基板：引爆國產(chǎn)車規(guī)級電材料的革命性突破

16.史逸泰克150mm和200mm智能碳化硅工程襯底

17. ROHM：Eco家族功率器件助力電動汽車新革命

18. ST：SiC器件封裝中的低寄生參數(shù)設計與實現(xiàn)方法

19. 瓦克：有機硅在功率半導體領域的系統(tǒng)解決方案

TMC2025觀察 |高層會議筆記整理：混碳模塊/CIPB/逆變磚/其他，誰才是未來三年降本增效首選技術？

|SysPro備注：本文為概述，更多記錄與解讀請在知識星球中查閱

TMC2025觀察 | 功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事

（下篇）

15 富樂華DBA陶瓷基板：引爆國產(chǎn)車規(guī)級電材料的革命性突破

富樂華公司的柳珩先生，首先介紹了功率半導體在過去幾十年的發(fā)展情況，特別是芯片技術的進步。然而，基板材料在過去二三十年里并沒有大規(guī)模的發(fā)展。隨著功率半導體器件的功率不斷提升，發(fā)熱問題變得尤為突出。傳統(tǒng)的散熱方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代高功率器件的需求，因此需要新的基板材料和封裝技術。

DBA陶瓷基板的優(yōu)勢

柳珩先生詳細介紹了富樂華公司開發(fā)的DBA（Direct Bonded Aluminum）陶瓷基板。DBA陶瓷基板具有以下優(yōu)勢：

高熱導率：DBA陶瓷基板的導熱系數(shù)達到了188W，能夠有效地將熱量從功率器件傳導出去

輕量化：相比傳統(tǒng)的DBC（Direct Bonded Copper）和AMB（Active Metal Brazing）基板，DBA基板更輕，有助于減輕整車重量。

經(jīng)濟適用性：DBA基板的成本相對較低，具有更好的經(jīng)濟適用性。

DBA陶瓷基板在新能源車、激光雷達和傳感器等領域有廣泛的應用。特別是在新能源車中，DBA基板適用于IGBT和MOSFET等大功率器件，顯著提高其性能和可靠性。

圖片來源：富樂華 (TMC拍攝)?

技術細節(jié)

柳珩先生還分享了DBA陶瓷基板的技術細節(jié)。DBA基板通過在氮化鋁陶瓷基板上加鍍鋁層，實現(xiàn)了高絕緣可靠性、高熱導率和輕量化的目標。此外，富樂華公司通過自主配方和國產(chǎn)化產(chǎn)線，成功降低了生產(chǎn)成本，使得DBA基板在市場上具有更強的競爭力。

圖片來源：富樂華 (TMC拍攝)?

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16 史逸泰克

150mm和200mm智能碳化硅工程襯底

傅江強先生介紹了史逸泰克公司在智能碳化硅（SiC）工程襯底方面的最新研究成果。傳統(tǒng)的SiC襯底存在高耗電、生產(chǎn)速度慢等問題，限制了其在高功率器件中的應用。

SmartCut技術

史逸泰克公司通過SmartCut技術，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)SiC襯底的革命性改進。

SmartCut技術通過注氫和剝離過程，可以從單晶SiC襯底上剝離出非常薄的層，并將其與多晶SiC襯底鍵合，形成復合襯底。這一技術不僅提高了材料利用率，還顯著降低了生產(chǎn)成本。

復合襯底具有以下優(yōu)勢：

高電導率：通過摻雜技術，復合襯底具有非常高的電導率

高散熱能力：多晶SiC襯底的高散熱能力使得整個系統(tǒng)的開關損耗顯著降低

降低二氧化碳排放：由于材料利用率的提高，復合襯底的生產(chǎn)過程顯著降低了二氧化碳排放

圖片來源：史逸泰克?(TMC拍攝)?

應用場景

傅江強先生展示了復合襯底在電動車和工業(yè)應用中的實際案例。例如，博世公司使用史逸泰克的復合襯底，成功將1200V器件的電流提升了13%，RDSon降低了13%。此外，復合襯底還顯著降低了開關損耗和雙極性退化現(xiàn)象，提高了器件的可靠性和壽命。

圖片來源：史逸泰克?(TMC拍攝)?

未來發(fā)展方向

傅江強先生表示，史逸泰克公司將繼續(xù)優(yōu)化SmartCut技術，提高復合襯底的性能和可靠性。未來，公司計劃將RDSon降低30%，并進一步擴大在MOSFET和JFET等領域的應用。

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17ROHM

Eco家族功率器件助力電動汽車新革命

來自ROHM公司蘇勇錦先生，介紹了在功率器件領域的最新產(chǎn)品和技術。隨著電動汽車市場的發(fā)展，對功率器件的性能和可靠性提出了更高的要求。ROHM公司通過推出Power Eco Family系列功率器件，滿足了不同客戶的需求。

Power Eco Family系列

Power Eco Family系列包括Eco-IGBT、Eco-MOS、Eco-SiC、Eco-GaN等產(chǎn)品，涵蓋了從Si基到寬禁帶器件的廣泛范圍。

圖片來源：ROHM (TMC拍攝)

這些產(chǎn)品具有以下特點：

高性能：ROHM的功率器件在導通損耗和開關損耗方面具有顯著優(yōu)勢

高可靠性：通過嚴格的質(zhì)量控制和可靠性測試，ROHM的功率器件在各種應用場景中表現(xiàn)出色

多樣化封裝：ROHM提供了多種封裝形式，滿足不同客戶的需求

圖片來源：ROHM (TMC拍攝)?

應用場景

蘇勇錦先生展示了Power Eco Family系列在不同應用中的實際案例。例如，HSDIP20模塊通過優(yōu)化內(nèi)部結構，顯著減小了系統(tǒng)體積，提高了散熱性能。DOT-247模塊通過集成設計，減少了插件工序，降低了寄生電感，提高了系統(tǒng)可靠性。

圖片來源：ROHM (TMC拍攝)?

未來發(fā)展方向

ROHM公司將繼續(xù)投資于SiC和GaN等寬禁帶器件的研發(fā)，推出更高性能和更高可靠性的產(chǎn)品。

圖片來源：ROHM (TMC拍攝)?

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18 意法半導體

SiC器件封裝中的低寄生參數(shù)設計與實現(xiàn)方法致瞻科技

意法半導體（ST）丁鋒先生，介紹了在SiC器件封裝中的低寄生參數(shù)設計與實現(xiàn)方法。隨著SiC器件在高頻率和高功率應用中的普及，寄生參數(shù)對器件性能的影響變得尤為突出。

圖片來源：ST (TMC拍攝)?

寄生參數(shù)的影響

丁鋒先生詳細解釋了寄生電阻、電感和電容對SiC器件性能的影響。寄生參數(shù)會導致電壓過沖、震蕩和功率損耗增加，影響器件的可靠性和壽命。因此，在設計SiC器件封裝時，必須充分考慮寄生參數(shù)的控制和優(yōu)化。

圖片來源：ST (TMC拍攝)?

設計方法

丁鋒先生介紹了ST公司在低寄生參數(shù)設計方面的經(jīng)驗和方法。通過優(yōu)化陶瓷基板、鍵合線和銅排等關鍵部件的設計，可以顯著降低寄生參數(shù)。例如，采用寬銅線和薄陶瓷材料可以降低寄生電感；采用疊層母排設計可以進一步優(yōu)化電感性能。

圖片來源：ST (TMC拍攝)?

仿真和驗證

ST公司通過SPICE仿真和有限元分析工具，對封裝內(nèi)部的寄生參數(shù)進行提取和優(yōu)化。通過系統(tǒng)級的仿真，結合驅(qū)動板和負載，進行整體性能評估，確保設計滿足實際應用需求。

圖片來源：ST (TMC拍攝)?

實際案例

丁鋒先生展示了一個塑封半橋模塊的設計案例。通過優(yōu)化材料選擇、陶瓷基板布線和芯片排布，成功將寄生電感和電阻降至最低。此外，通過采用疊層母排設計，進一步優(yōu)化了整體寄生參數(shù)。

圖片來源：ST (TMC拍攝)?

未來發(fā)展方向

丁鋒先生指出，未來SiC器件封裝的發(fā)展方向?qū)⑹?D封裝和嵌入式設計。通過這些先進的設計方法，可以進一步降低寄生電感，提高器件性能和可靠性。

圖片來源：ST (TMC拍攝)?

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19瓦克化學

有機硅在功率半導體領域的系統(tǒng)解決方案住友電木

來自瓦克公司鄧超先生，介紹了他們在有機硅材料領域的最新解決方案。隨著功率模塊向高功率密度和高可靠性方向發(fā)展，對熱管理和電管理的需求越來越高。有機硅材料因其優(yōu)異的熱絕緣和電絕緣性能，在功率半導體領域具有廣泛的應用前景。

瓦克強調(diào)其由RTV（室溫硫化硅橡膠）核心能力與應用技術引領，重點介紹了RTV-1和RTV-2（縮合與加成固化）的四個應用領域及工藝：灌封、粘結、密封和涂層，展示了硅膠在電子元器件保護、材料粘接、密封防漏及涂層保護中的具體應用。

應用場景

鄧超先生展示了有機硅材料在功率模塊、逆變器和智能座艙等領域的實際應用。例如，瓦克的硅凝膠可以有效保護IGBT模塊，吸收熱量和應力，提高器件的可靠性。此外，有機硅材料還可以用于功率模塊的粘結和散熱，優(yōu)化整體熱管理性能。

創(chuàng)新解決方案

瓦克公司不斷創(chuàng)新，推出了一系列符合行業(yè)需求的有機硅產(chǎn)品。例如，916HT凝膠可以長期工作在200度高溫環(huán)境下，滿足高功率器件的需求。此外，瓦克還開發(fā)了低溫快速固化的粘結材料，滿足汽車行業(yè)低成本、高效率的生產(chǎn)需求。

圖片來源：WACKER (TMC拍攝)?

在IGBT應用中，瓦克展示了有機硅在多種應用場景。介紹了硅凝膠在模塊保護（如三防保護、機械應力緩沖和電性能穩(wěn)定）、殼體粘接密封（如氣密性防護、結構固定粘接和輔助機械連接）以及熱界面導熱散熱（如均勻分布熱量、快速熱量傳導和輔助模塊固定）等方面的具體應用材料及其作用。

圖片來源：WACKER (TMC拍攝)?

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TMC2025觀察 | 功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事

（上篇，已發(fā)布）

1. 英飛凌：第三代半導體主驅(qū)應用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

2. 芯聯(lián)集成：創(chuàng)“芯”智造，助推新能源汽車行業(yè)發(fā)展

3. 鎵仁半導體：車規(guī)級功率器件的第四代半導體材料應用與商業(yè)化前景

4. Yole：全球功率模塊最新進展及模塊 - 逆變器聯(lián)合設計

5. 比亞迪：SiC在電驅(qū)動系統(tǒng)中的應用

6. 西安交大：CIPB功率芯片嵌入式封裝 - 從實驗室到量產(chǎn)的全鏈路創(chuàng)新

7. HORSE：基于氮化鎵PCB嵌埋封裝的新一代混合動力汽車功率半導體模塊設計與應用

8. 日立：一款高性能SiC功率模塊，具備直接冷卻功能和最高功率循環(huán)能力

圖片來源：HORSE · 激光灣科技

TMC2025觀察 | 功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事

（中篇，已發(fā)布）

9. 國揚電子：大尺寸塑封SiC模塊：可靠性驗證與車規(guī)級量產(chǎn)挑戰(zhàn)

10. 理想汽車：自研碳化硅功率模塊

11. 采埃孚：芯片內(nèi)嵌(CIPB)技術及展望

12. 致瞻科技：極致成本、極致體積主驅(qū)電功率磚解決方案

13. 悉智科技：電驅(qū)應用SiC模塊的發(fā)展趨勢和核心競爭力

14.住友電木：無壓銀燒結在功率模塊的應用

圖片來源：理想汽車

以上《TMC2025觀察 | 功率半導體創(chuàng)新技術的20個前瞻故事》的下篇（本文為概述），完整內(nèi)容、相關產(chǎn)品技術方案資料、深度解讀會在「SysPro 電力電子技術EE」知識星球中發(fā)布