“无线”功率开关为节能汽车提供先进电源管理解决方案-买球

近年来，节约能源沦为仅有新汽车技术和趋势的热门话题。回顾过去20年，汽车的电子化主要由驾驶者对更加舒适度和更加奢华的设备，例如电动车窗、电动天窗和敞篷车垫、高级音响器材、电动座椅、空调或电动液压助力改向系统等的渴望所推展，这些设备全都减少了汽车对半导体及电子零件的市场需求。

现在，电子化汽车设计的首要目标早已有所不同。虽然奢华设备和更佳的驾驶员功能对汽车来说依然最重要，但现在以至可见的未来，当代汽车所使用的大部分电子系统，也是以增加废气、提升燃料效率，并且减少车内系统的电力消耗为推动力。　　超过这个目标的最差方法，乃是用于更加有效率，也更加智能的电子系统去替代汽车的机械及液压系统。典型的例子有以电动改向系统替代液压或者电动液压系统；电力电机驱动替代倒数运营的皮带驱动系统，就像空调压缩器、涡轮充电器，或其它的泵和风扇。

即使是一些灯光应用于，如需要节约能源的高强度气体放电灯（HID）或LED灯，也用来替换缺乏效率的传统灯泡。最后，内燃引擎亦将不会由不具效率的电动电机所代替，就像我们现在于混合动力和电动汽车的动力系统所看见的一样。　　汽车电子化也使国际整流器公司（IR）这些半导体供应商以研发高效率的电源管理解决方案为己任，从而尽可能提升这些应用于的能源效益。

IR先进设备的电源管理解决方案融合了十分先进设备的硅技术及革命性的新PCB技术，需要同时提高汽车系统的性能和耐用性。特别是在PCB方面，我们为系统设计师带给创意解决方案，以及设计ECU、电机驱动和电源的新方法。　　现今的硅技术构建了十分好的电源，例如近期的闸极MOSFET和IGBT。

不过，涉及的PCB技术常常利用十分激进的焊方法把硅芯片装贴到基片或铅框架，并且以键合线相连其表面。早在2002年，IR早已开始发展新的相连界面，期望通过非常简单的PCB，就能把我们最差的硅技术相连到电力电路，还把电流和热流的界面减半到最多。最后的成果是，我们研发出有减免键合线的DirectFET技术。这种技术的构建造就硅电源的正面金属可焊接，以便使由非常简单金属外壳围困的MOSFET可必要焊到印刷电路板。

图1和图2所展出的概念主要是设计非常简单、尽量减少物料和界面，最尤其的是需要再行用键合线去超过最差的电力和温度性能。此外，这个概念也需要提升汽车系统的质量和可靠性，因为它避免了汽车功率周期中的主导过热模式：也就是所谓的键合线瓦解。　　　　图1：DirectFET焊在PCB上。

　　　　图2：DirectFET的横切面：硅芯片的温度和电力模块尽可能增大尺寸，同时电力和温度性能也相比之下远超过使用键合线的标准PCB。　　必要PCB概念非常适合同时拒绝卓越性能、质量、耐用性和持久可靠性的汽车应用于。与此同时，IR优化了DirectFET概念，结果可谓了我们在今年初发售、全面汽车接纳的DirectFET2产品线。有关的汽车芯片由一个小外壳围困，让的客户可以为其电子掌控单元和功率级引进十分创意的设计概念。

这些DirectFET2电源需要通过有所不同的方法风扇，还包括从器件的上方风扇，减免了组件要通过PCB，甚至利用ECU外壳两侧展开加热的必须，也不必藉着在ECU设计里的其它风扇部分来减少温度。客户因而可生产专有的系统解决方案，从而在其它使用标准PCB零件和键合线的竞争对中脱颖而出。　　　　图3：汽车用DirectFET2的各种创意风扇方法自由选择　　IR将其无键合线策略延伸到所有汽车用的功率电源。其近期一代的IGBT也不具备IR专有的正面金属可焊接技术，获取几乎没键合线的芯片相连，也为使用IGBT和二极管的高电压系统构建了双面风扇概念。

据我所知，IR是首家以裸芯片配上正面金属可焊接技术来发售商用汽车接纳IGBT的公司，使享有硅处置能力的客户可以创建和设计它们自己的双面风扇无键合线功率模块或功率级。有了IR的正面金属可焊接器件，平时无法认识专有硅技术的系统设计师，现在也可享用无线汽车电源管理的世界。　　除了裸芯片，IR亦将获取专有的芯片载体解决方案。

该方案附有正面金属可焊接IGBT，来反对那些生产线没能力处置裸芯片的客户。最先进设备的高性能IGBT是以十分纤薄的晶圆生产，厚度仅有为60到70微米。这些硅晶圆既厚且不具弹性，就如纸张一样，所以必需用于十分专业的程序和便宜的器材去处置。很多第一级和第二级的系统供应商都不不愿投资这种便宜的器材，也想经历必须持久自学才不会娴熟的纤薄芯片处理过程，更加不期望要忍受厚芯片处置期间十分低的良率损耗。

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