日前，在2024 Elexcon深圳电子展上，英飞凌科技副总裁，消费、计算与通信业务大中华区市场营销负责人刘伟介绍了英飞凌在功率领域的布局。英飞凌目前是市场上不多的可以提供全面功率产品组合的企业，涵盖了几乎所有功率技术——硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），功率等级从微安到兆瓦应有尽有，包括高度可靠的IGBT、功率 MOSFET、氮化镓增强型 HEMT、功率分立式元件、保护开关、硅驱动器、氮化镓驱动器、IGBT 模块、智能功率模块（IPM）、线性调节器、电机控制解决方案、LED 驱动器以及各种交流-直流、直流-交流和数字功率转换。

刘伟以一张图来概括英飞凌针对能源全链条场景的产品布局，可以涵盖电力的各个方面，包括发电、输电、用电以及储能等环节中。

“能源的挑战来自多个方面，而且会随着应用的改变而更新。”刘伟举例道，随着数据中心AI需求的增加，数据中心的能耗也与日俱增，根据预测，2022年数据中心占全球发电量2%左右，到2029年可能会占到7%。通过高能效的功率器件，不止是为了可持续，更是可以大幅度节约运营成本。其他新兴的包括电机、电动汽车等市场，也有着类似的逻辑。

也正因此，英飞凌一直以来将脱碳化作为公司的使命之一，也正因此，公司正在全力以赴将，不断优化宽禁带半导体产业链，为客户带来系统级的功耗优化。

如日中天的碳化硅

刘伟表示，无论是从行业报告，还是从实际市场需求来看，碳化硅无疑是最热门的技术之一。但是高增长的背后，同样也在面临市场和产品上的不小挑战，包括成本、可靠性、鲁棒性等等，都需要有不同的需求，比如短路耐受能力、恶劣环境下鲁棒性、工作结温高温耐受力、动态负载工况下鲁棒性。

刘伟详细介绍了英飞凌如何帮助客户克服一系列挑战。比如，英飞凌正在从6英寸晶圆过渡到8英寸，同时扩大菲拉赫与居林的产能，通过“虚拟协同工厂”这一概念，既压缩了生产成本，同时也控制了产品的质量。

另外，在碳化硅产品方面，英飞凌一直在积极创新，不断优化产品性能并制定长期产品路书。比如英飞凌今年推出的CoolSiC MOSFET G2产品，相较于上一代实现了关键性能指标的提高，包括存储能量和电荷等。这不仅提高了整体能源效率，而且在碳化硅技术的基础上进一步促进了脱碳进程。

CoolSiC采用了沟槽式技术，在开关性能和总损耗方面具有出色表现。其中一个亮点是可以在零栅偏置的情况下关断器件，这使得CoolSiC晶体管概念成为目前市场上唯一真正的“常闭”器件。

根据刘伟给出的数据显示，英飞凌碳化硅的FOM品质因数无论是在硬开关还是软开关或者轻载等拓扑中，面对不同应用场景中，第二代碳化硅都有着最佳性能表现。

另外，刘伟还介绍了英飞凌特有的.XT封装技术。在功率转换系统中，保持热性能和实现更小的外形尺寸，往往相互冲突。具备面向分立式封装的.XT封装连接技术，采用英飞凌开发的、独特的扩散焊接工艺，可提升半导体的性能、可靠性和使用寿命。.XT技术消除了标准焊接工艺的典型限制。英飞凌开创性地采用了扩散焊接工艺，在封装中实现了从芯片到散热器的可靠热连接。通过与CoolSiC相结合，可将散热能力提高30%/将工作温度降低15K，可以使芯片的结壳热阻提高25%。另外，还可以实现更大的电流输出和更低的工作温度，这不仅提高了系统输出电流能力，还延长了器件的使用寿命。

在工艺方面，英飞凌还独创了冷切割（COLD SPLIT）节约成本。2018年，英飞凌收购初创企业SILTECTRA，将创新的激光材料分离技术与薄晶圆技术相结合。相比普通的切割技术而言，SILTECTRA冷切割技术有助于高效切割碳化硅材料，最大限度减小材料损耗。

英飞凌的系统级方案也是其差异化的重要属性，在不同应用场景中，应选择不同的碳化硅器件和模块，从而实现最佳的系统对接优化。英飞凌也针对性地推出了诸多参考设计，以加速用户的开发周期。

越来越普及的氮化镓

刘伟也坦言，碳化硅的名气过于大，而氮化镓相对较小，不过得益于快充的普及，氮化镓的诸多优势也逐渐被人们所熟知，包括效率高，体积小，密度大等。“但是氮化镓在其他领域了解的还不够多。”刘伟说道。

刘伟特别强调，氮化镓在数据中心、储能和光伏等，甚至电动汽车系统中，都可以发挥出足够的优势。

通过收购GAN Systems公司，英飞凌扩大了在氮化镓产品中的组合，以及足够的知识产权专利，布局了包括高压、中压等产品组合。

刘伟表示，由于氮化镓非常新，因此为了降低开发门槛，高集成是关键。英飞凌通过集成驱动、电流检测等功能，提高了功率密度，更加速了客户的开发周期。

“对于英飞凌而言，选择并不是一个难题，因为我们提供了三种功率器件，让客户可以根据需求仔细选择。”刘伟总结道。