【能源人都在看，點擊右上角加“關注”】

芯片的微型化發展是一個趨勢，功率密度會逐漸提升，包括整個結溫會一直往上攀升。面對這種挑戰讓我們怎么做呢？我們做材料要不斷推出更好的導熱率，更好承載電流能力的材料，media什么意思汽車上，更高的可靠性，更具競爭力的價格。

本文為勵展博覽集團及NE時代于8月28-29日聯合主辦的 "第二屆AWC2019新能源汽車關鍵元器件技術大會" 演講嘉賓的現場實錄。

演講嘉賓：盧飛上海賀利氏工業技術材料有限公司市場應用經理

車上的AMB是切換車內外溫度的意思，簡單來說，AMB代表的是車外環境溫度信號。打開AMB按鈕，就可以在車內看到車外溫度，駕駛員在車內開空調時，也可以了解到車外溫度環境。我們駕駛的汽車，通常都會在車身外部安裝一個溫度傳。

演講主題：汽車級IGBT模塊封裝的材料與技術

盧飛：各位嘉賓、各位專家下午好，我叫盧飛，來自德國賀利氏。

首先簡單介紹一下賀利氏集團的歷史與背景，我們所屬的賀利氏電子事業單元，以及賀利氏電子在針對中國市場推出的系統解決方案及工程服務。

下面簡單介紹一下賀利氏電子，賀利氏有10個部門，每個部門都有不同產品，今天過來只是賀利氏電子。賀利氏電子有50多年歷史，從最開始金屬條帶，到中國居民身份證里面的芯片框架，都是通過卷對卷的沖壓出來的，一次沖壓就14億個產品，還有銀行卡上面的芯片，上面的框架也是。1968年推出了厚膜漿料，很多都是用在汽車混合電路里面，同時也應用于時下的5G通訊上面。另外也是在1969年，厚膜漿料給美國阿波羅航天器提供了太陽能發電的材料。慢慢我們開發各種合金的焊料，到2015年引進DCB陶瓷材料，從而可以把鍵合線、焊料組成一個很好的解決方案，例如在2017年推出預敷焊料DCB基板。

下面介紹一下針對汽車行業包括這個市場我們提供的哪些解決方案。我們可以看一下這樣一個圖，這個圖來自于IHS，對新能源汽車包括傳統汽車的對比。橫軸是針對二氧化碳的排放，也就是對環境的友好度，縱軸是能效，大家可以看到傳統的燃油汽車就是二氧化碳排放很多，其實能效也不見得很高。為什么我們要去感興趣新能源汽車，關注市場方向也是有原因的，能效比目前的燃油汽車更高，環境友好度更好。這邊不管是HEV或者PHEV包括后面的燃料電池的新能源汽車，它的二氧化碳排放都是越來越少，能效也會越來越提高。從這樣的趨勢可以看到，新能源汽車確實是市場的發展趨勢。

汽車上amb是指切換室外溫度和空調溫度，工作原理是：汽車的外部有溫度傳感器，使用自動空調之后，外部的溫度傳感器會自動判定室外的溫度，自動調節車內的出風、濕度和溫度，使車內的空氣環境保持較佳狀態。汽車空調是安裝在汽車。

新能源汽車的市場數量，這份報告來自IHS今年3月份，我們細分看一下從FHEV，它代表的車型就是豐田普瑞斯，2018年全球銷量220萬輛，預計到2023年達到480萬輛。我們再看右邊的純電動新能源汽車BEV，代表車型是特斯拉，在2018年是170萬輛，預計2023年會達到700萬輛。下面是PHEV插混，代表車型像上汽大眾新推出途觀，2018年數量是80萬輛，預計到2023年會增加到420萬輛。最后也是增量最大的，就是輕混，這款代表車型是Honda Insight。但在中國定義為新能源汽車的只有兩種，純電動和插混，這兩種車像在北京和上海可以上牌，買其他的沒有。國內的車企也會專注在這個方向去拓展市場。

上面是從比較宏觀汽車的發展市場怎么樣發展，我們到材料層面，像芯片這方面，我們做材料很多都是圍繞芯片的發展去做匹配的，芯片的更新換代我們要不斷推出新的材料，這是我們做材料面對的挑戰。芯片的微型化發展是一個趨勢，功率密度會逐漸提升，包括整個結溫會一直往上攀升。面對這種挑戰讓我們怎么做呢？我們做材料要不斷推出更好的導熱率，更好承載電流能力的材料，更高的可靠性，更具競爭力的價格。這是我們做材料面對的挑戰。

我們再看一下，材料和電動汽車有什么關系，大家可以看到電動汽車物理按鍵或者儀表盤會被電子取代掉，我們看到目前新能源汽車電子零部件占20-30%的比例，到2030年比例會上升到70%-80%，所有汽車里面包括后面的無人駕駛都會被電氣化全面取代。這樣的市場趨勢以便我們更好應對市場發展，我們推出了全系列的覆銅陶瓷基板，產品品牌是Condura，我們后續會推出可以根據不同客人要求做3D結構覆銅基板、氮化硅基板，還有常規氧化鋁。我們可以推出中國市場整體解決方案，比如客人想做模塊，但是實驗包括很多能力不具備，我們可以根據它的需求做到這樣的設計，讓它更快做這樣的領域，進行一系列的驗證。我們在鉑金領域積累多的經驗，我們把鉑金傳感器用在IGBT領域，替代目前NTC傳統溫度傳感器，它的好處就是反應時間更短，更加靈敏，體積更小，當然價格是比較高的。現在溫度傳感技術也集成IGBT芯片里面，這二者是各有優缺點的。

下面簡單介紹一下幾款目前推出的材料，剛才從宏觀包括微觀的介紹來說，我們推出的材料大家可以看到，首先是陶瓷基板，因為它是作為所有模塊的基礎載體。基板應用面非常廣，在傳統的工業汽車級、新能源汽車、航空航天、軍工都可以用到，橫軸是客人使用接受度更高，縱軸是不同市場對材料應用。常規的是電焊機等其他設備用常規的氧化鋁可以滿足需求，慢慢如果像一些稍微不是需求那么苛刻的電動汽車，ZTA可以滿足，如果想性能要非常優越的汽車，我們推薦使用氮化硅AMB基板，甚至可以滿足軍工的一些應用。這是對可靠要求比較高的。氮化硅AMB已經有20多年的歷史，目前由于電動汽車的發展，這種材料大家都開始重視起來，需要企業進入這個領域。氮化硅AMB基板，它的好處就是相對普通氧化鋁具有更好的是熱導率，也沒有像氮化鋁到170多，只有90幾，也完全可以滿足在電動汽車的應用。因為具有釬焊層，銅跟氮化硅陶瓷的結合度比普通氧化鋁更高，做一系列苛刻的驗證不會很輕易剝離，這些優點可以應用在更加苛刻的環境下。

另外一個產品就是，DIE TOP SYSTEM，我們推廣了很多年。我們推薦了一個類似芯片上加一個銅箔，根據客人的芯片設計這樣的尺寸，做好這樣一個銅箔，客人拿到這樣的銅箔以后再做加壓和燒結過程中就在上面打粗銅線。這樣的過程使得現在打粗銅線不是問題，目前市場上沒有任何方案可以在芯片表面鍵合粗銅線。我們在材料基礎上做一些匹配，這是客人的芯片，我們要加銀燒結，芯片表面必須做一些金屬化處理，把芯片和基板結合，基板也是用燒結，客戶通過加壓進行控制。兩個綠色的點固定芯片，這個銅箔可以很好固定芯片，加壓不會移位，然后就直接在上面打粗銅線。

企業回百力通比較不錯，其公司是專業的小型通用風冷式汽油發動機制造商。發動機強勁，可靠，耐用，并未客戶強大的售后服務支持，在建筑機械和農業機械上被廣泛使用。請訪問百力通網站.

這樣的產品可靠性怎么驗證呢？我們通過功率情況的測試驗證這樣的產品是不是真的能提高可靠性。我們做了一個對比實驗，明顯可以看到，常規使用常規焊料跟鋁線都在3、4萬次就失效了，用了DIE TOP SYSTEM包括燒結銀、粗銅線，對整體性能有50倍的提升。焊料是第二步會失效的，首先鋁線失效，如果換了線下面焊料也會失效。把兩個容易失效的地方燒結銀取代，然后再用銅線取代，可以得到一個大的提升。

上面是我們兩個針對IGBT產品設計解決方案。我們再看工程服務。很多客人在做測試還是有很多時候希望有更高的支持，基于這樣的訴求，我們推出整體的工程服務，工程服務包括幾方面，從一開始的仿真，客人在做初期設計的時候，根據我們很多材料數據庫，我們幫他做很多初期仿真，建議優化設計，幫客人做好設計之后可以做一些初始樣品，想把模塊產品封裝好，客人提供芯片，我們可以幫他做模塊的封裝，再幫客人做一系列測試驗證，這些都可以做，目前我們做樣品的封裝服務在德國，后面會把實驗室復制到上海，讓亞太客人更方便地做樣品的封裝。

中間我們也在開展很多類似課程，含鉛焊料豁免馬上就被終止，燒結銀很多客人購買了也使用了，但是很多地方還不能很好理解。我們就開展兩天的課程，讓客人能夠實實在在感受到這種材料怎么做。我們在德國有兩臺燒結銀基臺，可以幫助客人驗證了哪個基臺更合適。市面上，就算設備供應商也沒有那么多樣品設備讓客人測試。目前我們在考慮購進第三家燒結銀覆蓋整個系列。

這是我們在德國的實驗室設備，基本都是和一線大廠設備同步，所以這是目前讓我們做一些工程服務，同時去年10月份我們在上海建立了這樣的1：1比例的實驗基臺，按照德國方式和中國市場進行更多服務，希望我們的設備能夠更好服務中國市場，歡迎大家到我們實驗室進行參觀。謝謝。