汽车电子!SuperQ技术获车规认证,MOSFET性能狂飙1.7倍!
iDEAL Semiconductor公司近日宣布,其SuperQ™技术已成功获得AEC-Q101车规级认证。这一里程碑标志着该公司在拓展高可靠性市场方面取得了重要进展。新媒网跨境了解到,SuperQ技术代表了硅基MOSFET领域的一项突破性进展,在保持硅材料固有坚固性和可靠性的同时,显著提升了效率,降低了开关损耗,并增强了导通性能。此次认证充分证明了SuperQ技术的强大稳健性,使iDEAL Semiconductor能够满足电动汽车动力总成、车载充电器以及高级驾驶辅助系统(ADAS)等严苛汽车应用的标准。
iDEAL Semiconductor在发布SuperQ™技术获得AEC-Q101车规级认证的同时,也正式推出了其基于此技术的iS20M028S1CQ MOSFET产品。这款新型功率器件属于iDEAL的200伏系列,采用PDFN 5x6毫米封装,展现了行业领先的性能。该产品在电阻和效率方面表现卓越,与同类竞争产品相比,性能提升高达1.7倍,并兼容大规模量产工艺。
iDEAL Semiconductor首席执行官兼创始人Mark Granahan表示,此次AEC-Q101认证是公司发展历程中的一个重要里程碑,它建立在SuperQ技术固有的坚固性和可靠性之上,为iDEAL Semiconductor开启了全新的市场。Mark Granahan指出,车规级认证验证了公司技术在电气化交通及其他领域推动效率提升的巨大潜力,能够为客户提供更可持续、更可靠的电源解决方案。
AEC-Q101车规级认证:汽车电子的“准入证”
AEC-Q101是由汽车电子委员会(Automotive Electronics Council, AEC)制定的一项针对分立半导体器件的可靠性测试标准。对于任何半导体产品而言,获得AEC-Q101认证意味着该产品已通过了一系列极其严苛的可靠性测试,能够满足汽车应用中对质量、可靠性和耐久性的高要求。
具体而言,AEC-Q101认证涵盖了包括高温反向偏压测试(HTRB)、高温工作寿命测试(HTOL)、温度循环测试(TC)、功率循环测试(PC)、湿度偏压测试(H3TRB)、静电放电(ESD)测试以及机械冲击和振动测试等数十项严格的环境和寿命测试。这些测试旨在模拟汽车在极端温度、湿度、振动以及电力负载波动等复杂工况下的运行环境,确保功率器件在长达10年甚至更长的使用寿命内,在-40°C至150°C甚至更高的温度范围内,依然能保持稳定、可靠的性能。
对于iDEAL Semiconductor的SuperQ™技术而言,通过AEC-Q101认证不仅证明了其产品的卓越品质和稳定性,更是进入利润丰厚且增长迅速的汽车电子市场的关键“准入证”。在汽车电动化、智能化趋势下,车载芯片和功率器件的可靠性直接关系到行车安全,因此汽车制造商对供应商的资质要求极为严格。此次认证为iDEAL Semiconductor的SuperQ™技术及其相关产品在汽车领域的应用奠定了坚实基础。
SuperQ™技术解析:硅基功率器件的创新路径
SuperQ™技术的核心在于其在传统硅基MOSFET设计上的创新。长期以来,硅基功率器件在成本、制造工艺成熟度以及可靠性方面拥有显著优势,但其在开关速度和高功率密度应用中的效率表现,常被视为其“极限”。然而,iDEAL Semiconductor的SuperQ™技术旨在突破这一“极限”。
新媒网跨境了解到,SuperQ技术通过创新的结构设计和材料应用,优化了MOSFET的内部电场分布和载流子传输路径,从而在不改变硅材料本质特性的前提下,显著降低了导通电阻(Rds(on))和栅极电荷(Qg)。导通电阻的降低意味着在导通状态下器件的功耗更小,发热量更低;而栅极电荷的减少则意味着器件在开关过程中需要的驱动能量更少,开关速度更快,从而有效降低了开关损耗。
更值得关注的是,SuperQ技术是在传统的CMOS工艺基础上实现的。这意味着iDEAL Semiconductor可以在利用现有成熟半导体制造基础设施的同时,生产出性能大幅提升的功率器件。这种策略不仅有助于控制生产成本,加速产品上市周期,也确保了新产品能够沿袭硅材料久经验证的坚固性和高可靠性,这对于对可靠性要求极高的汽车应用至关重要。通过这种方式,SuperQ技术为硅基功率器件在面对新兴的碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料竞争时,提供了新的创新方向和竞争力。
iS20M028S1CQ MOSFET:赋能未来汽车电子
iDEAL Semiconductor此次推出的iS20M028S1CQ MOSFET产品,是SuperQ™技术在汽车领域应用的具体体现。作为200V系列的功率器件,它主要面向中高压应用场景,例如电动汽车的48V系统、轻混动力系统、部分辅助电源转换模块以及工业电源等。
在电动汽车动力总成中,MOSFETs扮演着关键角色,用于电机的变频驱动,直接影响电能转换效率和车辆续航里程。车载充电器(OBC)作为电动汽车电网与电池之间的桥梁,其内部的功率器件效率也直接决定了充电速度和发热量。高级驾驶辅助系统(ADAS)虽然通常被视为低功率应用,但其内部的电源管理单元以及某些驱动模块,也需要高效率、高可靠性的功率器件来确保系统的稳定运行。
iS20M028S1CQ在PDFN 5x6毫米的小型封装中实现行业领先的性能,对于汽车电子设计工程师而言具有重要意义。小型化封装有助于减少模块尺寸和重量,为汽车内部有限空间的设计提供更大灵活性。同时,其出色的导通电阻和开关效率意味着更低的热量产生,简化了散热设计,有助于提升系统的整体可靠性和寿命。Mark Granahan提到的“性能提升高达1.7倍”,表明了该产品在能效比方面的显著优势,这将直接转化为电动汽车更长的续航里程和更高效的能源利用。
汽车功率半导体市场:持续增长与技术演进
全球汽车市场正经历一场由电动化、智能化驱动的深刻变革。根据市场研究报告,电动汽车的功率半导体含量远高于传统燃油车,预计未来几年将呈现爆发式增长。这为功率器件制造商带来了巨大的市场机遇。
在电动汽车中,功率器件主要应用于:
- 牵引逆变器: 将电池的直流电转换为交流电驱动电机,是电动汽车的核心部件,对功率器件的耐压、电流、开关速度和效率要求极高。
- 车载充电器(OBC): 将外部交流电源转换为直流电为电池充电,需要高效率、高功率密度的功率器件。
- DC/DC转换器: 为车载低压系统供电,或在不同电压电池组之间进行能量转换。
- 电池管理系统(BMS): 负责监控电池状态、均衡电池电量,其中的开关和保护电路也需要功率器件。
- 辅助系统: 如空调压缩机、油泵、水泵等高功率辅助设备也日益采用电气化驱动。
虽然碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料因其优越的高温、高频和高压特性,在电动汽车的高功率、高效率应用中备受关注,但硅基功率器件凭借其成熟的制造工艺、更低的成本以及出色的可靠性,在全球功率半导体市场中仍然占据主导地位。iDEAL Semiconductor的SuperQ™技术正是在硅基材料的固有优势基础上进行创新,寻求在特定应用场景下,提供兼具成本效益与高性能的解决方案。通过持续的技术创新,硅基功率器件仍将在电动汽车的广泛应用中发挥关键作用,尤其是在成本敏感且对可靠性有极高要求的细分市场。
iDEAL Semiconductor Devices, Inc.是一家行业领先的下一代硅功率器件开发商。公司成立的使命是推动硅材料超越其公认的极限。其专利的SuperQ技术利用传统的CMOS工艺实现了突破性的能效,而无需偏离硅材料久经验证的优势。该平台技术适用于各种产品、应用和半导体材料,旨在减少每种应用中的功率损耗,并将为下一代提供更环保的能源使用方案。
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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/auto-superq-mosfet-17x-perf-aec-cert.html

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