????????2025年11月22日,電源網(wǎng)工程師技術(shù)高峰論壇在深圳盛大啟幕。這場(chǎng)行業(yè)盛會(huì)匯聚了知名院校學(xué)者與國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體廠商專(zhuān)家,共同分享前沿行業(yè)展望、展示最新解決方案?,F(xiàn)場(chǎng)吸引了1000余名與會(huì)者,參觀大會(huì)的展位和演講活動(dòng)。
作為半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一,意法半導(dǎo)體(ST)亮相本次大會(huì),技術(shù)專(zhuān)家郭久楊發(fā)表了題為《ST先進(jìn)功率器件賦能高效率高功率密度電源》的主題演講,深入解讀功率器件技術(shù)與市場(chǎng)趨勢(shì),全方位展現(xiàn)ST如何以先進(jìn)功率解決方案,推動(dòng)多領(lǐng)域電源技術(shù)創(chuàng)新。
全面豐富的功率分立器件技術(shù)矩陣
ST構(gòu)建了覆蓋范圍廣泛、品類(lèi)豐富的功率分立器件產(chǎn)品矩陣,囊括高/低電壓功率MOSFET、IGBT、功率模塊、Power RF、碳化硅(SiC)MOSFET、氮化鎵(GaN)MOSFET、碳化硅/硅二極管等核心產(chǎn)品。從低壓到高壓場(chǎng)景,從普通工業(yè)級(jí)應(yīng)用到高可靠性航天級(jí)需求,ST功率產(chǎn)品憑借多元電壓、電流規(guī)格,為各領(lǐng)域電源解決方案筑牢基礎(chǔ)。

寬禁帶材料是當(dāng)前功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的核心發(fā)展方向,碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)憑借顯著性能優(yōu)勢(shì)脫穎而出。與傳統(tǒng)硅材料相比,二者具備更高擊穿電壓、更低導(dǎo)通電阻與損耗、更高開(kāi)關(guān)頻率和結(jié)溫,且熱性能更優(yōu),能有效減少冷卻系統(tǒng)需求,成為高效電源應(yīng)用的理想選擇。
不同功率技術(shù)各有定位,硅高壓MOSFET適用于中高功率、高頻場(chǎng)景;IGBT擅長(zhǎng)超高功率、中高頻應(yīng)用;SiC MOSFET在超高功率、高頻高溫環(huán)境中表現(xiàn)出色;GaN晶體管則主打80kHz以上的超高頻、中高功率場(chǎng)景。通過(guò)模塊化部署或器件并聯(lián),還能實(shí)現(xiàn)更高功率輸出。
ST碳化硅MOSFET技術(shù)
碳化硅材料的優(yōu)異本征特性,賦予器件高電流密度、快速開(kāi)關(guān)、低導(dǎo)通電阻和高溫工作等核心優(yōu)勢(shì),能有效減小系統(tǒng)尺寸與重量,降低運(yùn)行損耗。
ST的SiC MOSFET系列產(chǎn)品陣容完備,涵蓋Gen1至Gen4及SiC VHV 2200V系列,具備高壓、快開(kāi)關(guān)特性,完美適配高功率密度場(chǎng)景。各代產(chǎn)品在導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)損耗等關(guān)鍵指標(biāo)上持續(xù)優(yōu)化,電壓覆蓋范圍從650V延伸至2200V,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、工業(yè)等核心領(lǐng)域。

Gen3系列采用平面工藝,導(dǎo)通電阻較Gen2降低30%;覆蓋650V、750V、900V、1200V電壓等級(jí),已于2021年實(shí)現(xiàn)汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用量產(chǎn)。
Gen4系列750V規(guī)格已量產(chǎn),1200V規(guī)格預(yù)計(jì)2025年第四季度實(shí)現(xiàn)技術(shù)成熟;其導(dǎo)通電阻較Gen3進(jìn)一步降低(約15%),采用優(yōu)化的外延層(EPI)工藝,兼容Gen3的生產(chǎn)設(shè)備,專(zhuān)為應(yīng)對(duì)實(shí)際牽引逆變器應(yīng)力環(huán)境而設(shè)計(jì),具備更高的耐用性。
2200V超高壓產(chǎn)品則可將碳化硅技術(shù)的優(yōu)勢(shì)拓展到更高電壓范圍,滿(mǎn)足不同高功率應(yīng)用需求。
ST PowerGaN技術(shù)
GaN材料擁有寬禁帶、高壓臨界電場(chǎng)、低本征載流子濃度等特性,結(jié)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)與硅襯底生長(zhǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了更低導(dǎo)通電阻與更快開(kāi)關(guān)速度。
ST PowerGaN技術(shù)基于6英寸硅基氮化鎵晶圓的G-HEMT平臺(tái),基于p-GaN工藝推出650V和100V常關(guān)型器件,具備更優(yōu)的品質(zhì)因數(shù)、低電容、極低恢復(fù)電荷、低寄生電感封裝等特性,能降低導(dǎo)通與開(kāi)關(guān)損耗,在硬開(kāi)關(guān)高頻拓?fù)渲行首吭角铱s小無(wú)源器件尺寸,在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。
PowerGaN獨(dú)特的p-GaN柵極驅(qū)動(dòng)技術(shù)無(wú)需持續(xù)柵極電流,配合簡(jiǎn)單的齊納鉗位電路即可實(shí)現(xiàn)正負(fù)偏置,降低驅(qū)動(dòng)損耗,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。

從消費(fèi)電子與機(jī)器人、AI服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心,到汽車(chē)和能源領(lǐng)域,PowerGaN都有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品解決方案,且多個(gè)型號(hào)已進(jìn)入量產(chǎn)或即將量產(chǎn)階段,能滿(mǎn)足不同客戶(hù)的創(chuàng)新需求。
在性能基準(zhǔn)測(cè)試中,ST PowerGaN表現(xiàn)亮眼。在650/700V電壓等級(jí)下,無(wú)論是軟/硬開(kāi)關(guān)場(chǎng)景、溫度穩(wěn)定性還是動(dòng)態(tài)性能等維度,均優(yōu)于主流技術(shù),成為高效電源應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)之選。
此外,ST還提供完善的開(kāi)發(fā)生態(tài),包括各類(lèi)評(píng)估板和技術(shù)文檔,以加快用戶(hù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
持續(xù)演進(jìn)的硅基功率器件
硅基功率器件并未過(guò)時(shí)。ST的高壓MOSFET技術(shù)也在持續(xù)演進(jìn)。從2009年到2027年,高壓600-650V系列(SJ)MOSFET的導(dǎo)通電阻與面積乘積不斷降低。其中M6具有最佳的開(kāi)關(guān)性能;T系列是首款溝槽型產(chǎn)品,首個(gè)12英寸產(chǎn)線量產(chǎn),周期更短,完全實(shí)現(xiàn)中國(guó)本土生產(chǎn);M9系列擁有最優(yōu)的導(dǎo)通電阻與面積乘積,可實(shí)現(xiàn)最高功率密度。

250/600/650V MDmesh M9/DM9系列功率器件,在導(dǎo)通電阻與面積乘積、功率損耗、工藝、魯棒性四方面均表現(xiàn)突出,具備低損耗、高頻率、高可靠性等優(yōu)勢(shì),適用于硬開(kāi)關(guān)和高功率密度諧振系統(tǒng)。
800V MDmesh K6系列功率器件,則在導(dǎo)通電阻與面積乘積、閾值電壓、柵極電荷三方面表現(xiàn)優(yōu)異:導(dǎo)通電阻較K5降低60%,實(shí)現(xiàn)更緊湊方案;閾值電壓更低且偏差小,降低驅(qū)動(dòng)電壓、減少損耗;柵極電荷更低,提升效率、降低功率損耗。
STMESH Trench T系列是首款基于12英寸晶圓的STMESH溝槽工藝產(chǎn)品,采用“刻蝕+填充外延層”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)超結(jié)深溝槽結(jié)構(gòu);600VBDSS;支持快恢復(fù)二極管選配;覆蓋電信、服務(wù)器、消費(fèi)電子等市場(chǎng),具有多種封裝規(guī)格,后續(xù)還將推出更多具備快速本征二極管的新產(chǎn)品。
創(chuàng)新迭代的先進(jìn)封裝技術(shù)
ST在封裝技術(shù)上持續(xù)創(chuàng)新,提供無(wú)引腳、有引腳、頂部冷卻貼片、多燒結(jié)封裝、模塊化封裝、裸芯片等類(lèi)型,滿(mǎn)足小型化、規(guī)模化、高功率密度、散熱、高溫、多用途等不同應(yīng)用需求。

HU3PAK封裝通過(guò)頂部冷卻設(shè)計(jì),適合多開(kāi)關(guān)拓?fù)浼軜?gòu),相比傳統(tǒng)D2PAK封裝熱阻降低15%,在3kW全橋LLC應(yīng)用中能有效降低器件結(jié)溫和功耗,提升散熱能力。
ACEPACK SMIT封裝是表面貼裝的隔離頂部冷卻封裝,具備自動(dòng)堆疊組裝、低熱阻(<0.2°C/W)、高絕緣(>3400V RMS)等特性,可實(shí)現(xiàn)高效散熱與多種拓?fù)洌m用于整流、PFC、PWM橋等系統(tǒng),達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),支持卷帶包裝,是構(gòu)建完整電源系統(tǒng)的理想選擇。
以垂直整合實(shí)力,共創(chuàng)高效低碳未來(lái)
ST憑借全面的功率器件產(chǎn)品組合,覆蓋硅基與寬禁帶材料技術(shù),通過(guò)持續(xù)的技術(shù)迭代與封裝創(chuàng)新,為消費(fèi)電子、汽車(chē)能源、工業(yè)控制、數(shù)據(jù)中心等多領(lǐng)域提供高效、可靠的電源解決方案。無(wú)論是前沿寬禁帶技術(shù)還是經(jīng)典硅基技術(shù),ST均以精準(zhǔn)的產(chǎn)品定位和卓越的性能表現(xiàn),助力客戶(hù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新與性能升級(jí),持續(xù)引領(lǐng)功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。
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原文標(biāo)題:ST亮相2025工程師技術(shù)高峰論壇,先進(jìn)功率技術(shù)引領(lǐng)高效電源變革
文章出處:【微信號(hào):STMChina,微信公眾號(hào):意法半導(dǎo)體中國(guó)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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