高功率半导体的未来 前方道路通往何处？.doc

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1、高功率半导体的未来前方道路通往何处？　　电力电子系统技术之所以快速发展，功率模组乃是公认的主要推动力，尤其在节约能源、功率控制动态范围、减少杂讯、减轻重量和缩减体积方面，表现更是出色。功率半导体主要用来控制发电与耗电之间的能量流，其过程需要的是无比的精确与极低损耗。　　为了因应工业应用，持续推动电力电子技术精益求精的力量有5个面向：能源效率、作业温度、微型化、可靠程度与成本精简，而这5个面向在某种程度下会相互影响。这些趋势在过去30年来不断地驱策着功率半导体的发展，未来也势必扮演重要的推手。　　　　图1：过去30年的功率密度发展，未来仍潜力无限　　采

2、用创新的组装与互连技术后，功率密度从当初的30kW/cm2提升到现今的110kW/cm2。一般认为，随着新的技术发展，半导体产业将使用IGBT模组大幅提高功率，而功率提高就必须打造新的模组外壳。此外，转换器的相关技术也一直在进步，就是因为晶片技术与模组外壳设计有所发展。技术变革带来了各电压等级零件通用等新概念，半导体制造商需要采取创新解决方案，以符合现代节能电力电子装置的未来要求。　　高功率IGBT模组适用多种应用，例如电动车（EV）/混合动力车（HEV）、工业驱动装置、运输和风力发电机，这些应用讲求精巧设计、能源效率与可靠性。因此可以预见，在一个需

3、求更高的环境中，新的应用对于转换器与模组技术的耐久性和弹性的要求，将完全不同、甚至更加严苛。以上局面也导向了值得思考的问题，也就是未来如何形塑解决方案才能满足不同的需求。　　　　图2：英飞凌凭创新模组为全球产业设下标竿　　　　驱动装置　　除了利用再生能源发电以外，石化燃料发电仍占能源供应中最大部分。根据估计，全球人口在2005至2030年之间将增加17亿至82亿，来势汹汹的都市化浪潮更加速了人口成长。由于人口增加了，就更加需要投注钜额资金，开采并配送石油与天然气等能源