北京车展 | 比亚迪展出1200V 1040A SiC模块,一文解读比亚迪功率模块手册

4月25日,2024第十八届北京国际汽车展览会盛大开幕,汇聚了全球汽车产业的科技创新成就及我国汽车工业的自主创新成果。作为2023年首个跻身全球汽车销量前十的中国品牌,比亚迪亮相其新款车型秦L和海豹06,并展出1200V 1040A SiC模块。

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北京车展 | 比亚迪展出1200V 1040A SiC模块,一文解读比亚迪功率模块手册
摄于北京车展比亚迪展台
比亚迪展出1200V 1040A SiC模块的型号为BME1040F12B34U55-N,为车规级SiC功率模块,采用全桥拓扑,pinfin设计和双面银烧结工艺。据了解,这款模块最早于2022年6月发布,相较于市场主流的SiC功率模块,1200V 1040A SiC功率模块成功克服了模块空间限制的难题,在不改变原有模块封装尺寸的基础上将模块功率大幅提升了近30%,突破了高温封装材料、高寿命互连设计、高散热设计及车规级验证等技术难题,充分发挥了 SiC 功率器件的高效、高频、耐高温优势,主要应用于新能源汽车电机驱动控制器。
比亚迪半导体股份有限公司成立于2004年,是国内领先的功率半导体IDM 企业,晶圆片年产能将达百万级别。比亚迪功率半导体产品中心作为第六事业部的核心产业之一,产品包括IGBT、SiC MOSFET、二极管和电源IC等产品,已形成包含芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试、系统级应用测试的完整产业链。

自2005年布局功率半导体领域以来,比亚迪半导筚路蓝缕,一步一个脚印,先后在功率芯片发布完全自主研发的2.5代、4.0代、5.0代车用IGBT技术,并于2022年自主研发出最新一代精细化沟槽栅复合场终止IGBT6.0技术,产品性能及可靠性大幅提升,达到国际领先水平。

比亚迪半导体分立器件及功率模块产品类型包括车规模块(Automotive Module)、SiC车规模块(SiC Automotive Module)、工业模块(Industrial Module)、单管(Descrete Devices)、SiC单管(SiC Discrete)、TVS、智能功率模块(IPM)、功率芯片(Power Chip)、SiC/IGBT门极隔离驱动(Isolated Gate Driver for SiC/GBT)、升压型DC/DC控制器(DC/DC Step-up Controller)等,以下将一一介绍各板块产品,欢迎识别以下二维码加入艾邦IGBT/SiC产业链微信群。

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01
车规模块

比亚迪半导体车规模块产品组合包括平面栅场终止IGBT、高密度沟槽栅场终止IGBT、超级沟槽栅场终止IGBT等技术,拥有多种电路结构、芯片配置、封装结构和电流电压等级,适用于大部分新能源汽车主逆变器应用领域。

产品包括车规模块V-DUAL1、V-215P、V-215、V-315、V-415、DM4.0、V-305、V-SSDC等,均为汽车级产品,符合AQG324测试标准,设计灵活且可定制。

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02
SiC车规模块

比亚迪半导体SiC车规模块采用自主研发的高密度平面栅SiC Mosfet技术,拥有半桥和全桥两种拓扑结构,基于最新的双面银烧结工艺、氮化硅AMB和分档管控的均流设计,具有高导热、低损耗和高短路能力,在1-30KHz频率的应用中表现出优良的性的,适用于中大型乘用车及商用车的电机控制器。

产品包括SiC车规模块V-SSDC、V-305等。

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03
工业模块

比亚迪半导体工业模块产品组合包括采用 IGBT4.0、IGBT5.0 和 IGBT6.0 等先进的芯片技术,设计有涵盖多种主流封装,拥有多种电路结构、芯片配置和电流电压等级,适用于大部分工业应用领域。如:光伏/储能逆变器、变频器、变流器、变频家电、逆变焊机、伺服驱动、感应加热、UPS和SVG等。

工业模块产品包括34mm、62mm、genePIM2、genePIM3、genePACK2、genePACK3、miniPIM1、miniPIM2、miniPACK1、miniPACK2、micNPC2、62mmNPC、micMNPC0、micMNPC1、SOT227、V-DUAL1等,都是工业级产品,设计灵活且可定制。

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04
单管

比亚迪半导体单管产品组合包括 IGBT4.0、IGBT5.0、IGBT6.0 和 SiC3.0 等先进的芯片技术,设计有多种主流封装,电压等级有 650V、750V 和 1200V,电流等级从 15A 到 160A,适用于大部分应用领域,如:电动汽车电控、电动车热管理系统、OBC、PFC、光伏/储能逆变器、变频器、变频家电、逆变焊机、伺服驱动等。

产品包括单管TO-220F-3L、TO-247-3L、TO-3PF-3L、TO247plus-3L等有工业级和汽车级产品,高可靠性且可定制。

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05
SiC单管

比亚迪半导体SiC单管采用自主研发的高密度平面栅SiC Mosfet技术和先进的工艺技术,产品的单位面积导通电阻非常低,具有开关速度快、寄生电容小、阻断电压高,开通电阻低等特点。适用于EV充电、DC-AC转换器、高压DC/DC变压器、功率因子矫正模块等。

产品包括SiC单管TO-247-3L、TO-247-4L、TO-263-7L等,都是汽车级产品,高可靠性且可定制。

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06
TVS

比亚迪半导体TVS产品包括BVE3KSMJB28CA、BVE015KSMJB54AH、BVE400SMUC12A这3个型号,脉冲峰值功率400-3000W、工作电压12-54V,可分单双向。

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07
智能功率模块IPM

比亚迪半导体IPM是高度集成智能功率模块,配备集成栅极驱动器,广泛应用于消费、工业和汽车等产品领域。产品能满足 50W 至 10KW 的大功率逆变器应用。提供多种拓扑结构选择,并拥有丰富的保护功能。

芯片技术:IGBT5.0、IGBT6.0
封装系列:DIP25B、DIP25、DIP27、DIP30

应用领域:变频家电、商用空调、伺服驱动、步进电机、水泵、风机、电动车热管理系统等。

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08
功率芯片

IGBT4.0 采用平面栅场截止结构,具有成本优、低损耗、高稳定性等优点,性能媲美国际标杆产品;

IGBT5.0 采用高密度沟槽栅,具有低饱和压降、低损耗等优点,广泛应用于汽车、工业、白色家电领域;

IGBT6.0 采用精细化沟槽栅复合场终止技术,电流密度更高,芯片面积更小、性能更优。

特点:低饱和压降、低噪声、高开关频率、高功率密度、高可靠性。

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09
SiC/IGBT门极隔离驱动
比亚迪驱动芯片满足 1200V IGBT & SiC。同时集成了多种保护功能,如主次级欠压保护,有源密勒钳位,故障报警等,并集成了模拟电平采样功能,可用于实现模块温度和母线电压的检测。产品广泛应用于新能源汽车电源模块,工业电机控制驱动,太阳能逆变圈以及家用电器等。
产品包括单通道和双通道1200V IGBT&SiC隔离驱动芯片。
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1200V单通道 IGBT&SiC隔离驱动芯片

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1200V双通道 IGBT&SiC隔离驱动芯片

10

升压型DC/DC控制器

比亚迪升压型DC/DC控制器汽车级产品,符合AEC-Q100标准,具有高输入耐压、频率外置可调等特点,内置热关断、短路保护、过压保护等功能,适用于需要低侧 MOSFET 的拓扑,如升压、反激、SEPIC等,广泛应用于汽车电源与电机控制驱动系统领域。

产品包括升压DCDC控制芯片-高效升压DCDC转换器解决方案和升压DCDC控制芯片-宽输入异步升压DCDC解决方案。

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升压DCDC控制芯片-高效升压DCDC转换器解决方案
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升压DCDC控制芯片-宽输入异步升压DCDC转换器解决方案

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  • IDM、功率半导体器件、晶圆代工、衬底及外延等产品企业;
  • 陶瓷衬板(DBC、AMB)、键合丝、散热基板(铜、铝碳化硅AlSiC)、硅凝胶、焊料/焊片、烧结银、散热器、外壳工程塑料(PPS、PBT、高温尼龙)、PIN针、清洗剂等材料企业;
  • 贴片机/固晶机、清洗设备、超声波焊接、点/灌胶机、垂直固化炉、真空回流焊炉、X-ray、超声波扫描设备、动静态测试机、银烧结设备、测试设备、电镀等设备企业;
  • 高校、科研院所、行业机构等;

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