Obudowy półprzewodników mocy - kierunek zmian wskazuje elektryczna motoryzacja

| Gospodarka

Rynek modułów mocy IGBT wzrósł w 2017 roku o 18,1% i Yole Developpement przewiduje, że w latach 2017-2023 średni skumulowany wzrost dla tego sektora wyniesie 29%, osiągając pułap 2 mld dolarów na koniec podanego okresu. Perspektywa na rok 2018 jest jeszcze lepsza - prognozowany jest ponad 20-procentowy wzrost w pierwszej połowie roku, napędzany popytem na pojazdy EV/HEV, szczególnie w Chinach, oraz zapotrzebowaniem w zakresie przemysłowych napędów silnikowych w Azji.

Obudowy półprzewodników mocy - kierunek zmian wskazuje elektryczna motoryzacja

Rynek wszystkich modułów mocy (nie tylko IGBT) wzrósł o 11,3% w 2017 roku, do 3,54 mld dolarów, i oczekuje się ze sprzedaż w 2023 roku sięgnie 5,5 mld. Za mniej więcej jedną trzecią tych wartości odpowiadają obudowy, bo w 2017 roku biznes pakowania oceniony został na 1,2 mld dolarów - w okresie 2017-2023 prognozowany jest tu wzrost na poziomie 8,2%. Można też powiedzieć, że jedną trzecią ceny modułu mocy tworzy obudowa.

Rynek obudów dla modułów półprzewodnikowych dużej mocy w najbliższych pięciu latach, wg Yole

Z kolei na obudowę składa się materiał podłożowy, ramka montażowa, mocowanie struktury do ramki, mocowanie podłoża, zamykanie (enkapsulacja), połączenia elektryczne (wyprowadzenia) i materiały termoprzewodzące. Wzrosty są na tyle duże, że zainicjowały w branży wiele prac nad nowymi typami obudów dla półprzewodników dużej mocy z SiC i GaN (WBG - wide band gap, o szerokiej przerwie energetycznej), m.in. nad spiekanym srebrem przeznaczonym do realizacji połączeń struktury z elementami obudowy (lutowania jej do ramki), które wytrzymuje temperatury do 900°C.

Główne wyzwania technologiczne i procesy rozwojowe w zakresie obudów

Jest to bardzo ważne, gdyż tranzystory WBG pracują z wyższą częstotliwością i przy większych temperaturach złącza, i konstrukcja obudowy ma ogromne znaczenie dla możliwości uzyskania z nich wysokich parametrów w układach przekształtników mocy. Jest to kluczowe zagadnienie w obszarze elektrycznej motoryzacji.

Wiele nowości produktowych w tym obszarze dotyczy nowych obudów, które coraz częściej tracą swój ogólny charakter i stają się rozwiązaniami dopasowanymi do wymagań aplikacji, np. z chłodzeniem od dołu i od góry. Jest to wynik częściowo spowodowany tym, że elementy elektroniczne pracują coraz częściej w niesprzyjających środowiskach, a także tym, że w motoryzacji nie ma w zasadzie w tym zakresie standardów, które by rynek porządkowały.


    

Zobacz również