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为高性价比混合动力传动系统构建模块 | |
IR公司 | |
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本文阐述了IR公司全新一代模块理念,并且利用标准化的电源电子构建模块,实现高性价比(混合型)动力汽车(HEV)的设计。HEV传动系统的灵活性和可升级性将让OEM公司可以采用平台理念,适用于更广泛的汽车尺寸和款式。除此之外,IR公司的构建模块还将使更小的(H)EV厂商能够针对其最经常定制的汽车架构,构建起最先进的动力电子系统。
IR公司新一代汽车动力平台
随着传动系统电气化水平的不断提高,我们很遗憾地发现,在(H)EV传动系统市场上,存在众多定制化和多样化的产品,而不是高性价比的标准化产品。这个问题有一部分是由于各种市场、地域和终端用户需求所推动的。而且,环境因素和基础设施建设的条件对于汽车厂商的(H)EV战略有着重大影响。由此看来,我们不太可能迅速地找到一个标准,可以实现更高性价比的(H)EV传动系统。
作为面向电源管理器件的领先半导体厂商,IR公司正在尝试,利用在子系统水平上实现标准化的高级芯片和封装解决方案,为汽车客户提供一种高性价比的方式,以构建最前沿的动力系统,同时这些方案在更大的系统集成水平上,可以实现完全的订制化、灵活性和可升级性。
此外,IR公司还意识到,在半导体技术方面的最新进步,例如适用于高性能IGBT的超薄晶片技术,使得客户在处理和组装这些尖端器件的时候,变得越来越困难。因此,IR公司树立起目标 :不仅仅是提高自身的芯片技术,以及为客户提供最先进的封装,而且还将提供多种产品选项,使得采用不同厂商工艺和组装性能的客户可以在不增加现有生产线成本的前提下,采用IR公司的器件。同时,通过采用IR公司的解决方案,甚至可以让客户极大地降低设备和生产成本,例如,如果客户采用IR公司预组装的子系统构建模块COOLiR2DIETM,可以从它们自有的组装线中,完全去除所有昂贵的键合设备。
COOLiR2 TM
首先来看一下(H)EV传动系统的主要元件,在几个10kW、最高超过100kW的AC/DC转换器中的动力模块,驱动一个电子传动系统的主要电子电机。在考虑到对于像丰田公司这样的领导型OEM来说,高压电源器件和电源模块对于传动系统而言,在性能和成本方面的贡献至关重要,这些公司甚至还在其芯片工厂里,开发出其自有的IGBT器件,以完全满足客户对于(H)EV应用的订制化需求。其它的OEM或系统供应商与领先的半导体供应商构成联盟,进军市场上多数高级芯片器件,或采用各自供应商未来产品发展路线图的设计系统的安全供应。
一些大的一级供应商甚至建立或显著提升了其自身的电源模块组装能力。它们要求采用一些极其昂贵和尖端的无尘室设备,从而在其自有的生产线中,将芯片裸片器件组装进完全定制的功率模块中。
同时,所有的小型(H)EV厂商和蓬勃发展的汽车公司也是不能忽略的。它们通常具有较少的资金,并且严格地关注其构建模块的性能。所以,它们一般需要采用打包的标准型产品,如分立式元件,或者不得不采购昂贵的现货供应系统,用于其汽车架构的合成。有时,这些产品甚至不合乎汽车质量标准,客户不得不退步采用那些普遍适用于工业等级的产品。这恰恰是在当今不断发展的中国,(H)EV项目初始阶段的常用方法。一般来说,临时出价的情况可能并不罕见,用以在高压、大功率汽车电子市场,处理有限的产品供应。
因此,IR汽车部门树立起了自己的目标,即利用其产品满足不同客户在整个范围上对于性能的需求,同时还为系统厂商提供具有不同集成等级的标准化构建模块,采用不同的技术路线。图1说明了IR公司构建模块方法的理念。其最新和最高级的芯片是采用COOLiRIGBTTM和COOLiRDiodeTM的商标名来供应的。这些芯片特别针对采用最高密度模块开发的应用,并且提供了可选的键合或完全无键合的可焊接前端金属化。上面所提到的这些具有强大芯片生产能力并且倾向于采用非常洁净生产环境,从而能够处理高敏感度裸芯片的客户,可以从IR公司采购晶圆或模片式的产品器件。但是这也并非易事,这需要丰富的经验和非常昂贵的设备,用以选取和放置大量70祄或更薄的超薄型芯片器件,而不破坏或损伤昂贵的晶片元件。那些微小的破坏可能不容易立即被发现,但是在应用中,电热压和电子压力作用下,将会极大的缩减电源系统的寿命。因此,只有采用适当设备、经验非常丰富的客户才能够通过采用超薄的芯片器件,构建起高质量水平的可靠的、耐用模块。 (图片) (图片) (图片) | |
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