在汽車電子市場不能不談到全球頂尖汽車電子芯片廠商——英飛凌，產品線涵蓋傳感器，微處理器和執行器。英飛凌功率器件全球市場份額連續11年第一。全球每部新車里超過1/2的負載由英飛凌汽車功率器件推動。英飛凌是全球最大的IGBT模塊供應商。全球出產的新車中，50%采用英飛凌32位單片機。

　　據權威機構Strategic Analytics 報告，2012年英飛凌汽車電子在亞太地區以538M美元的銷售額（市場份額9.4%）穩居亞太市場占有率第一。除掉車載信息娛樂系統市場，英飛凌市場占有率為12.2%，排名第二第三的廠家市場份額分別為10.8%和9.2%。

　　然而，您對整個汽車電子主要器件及市場真的了解并把握最新機會了嗎？電子發燒友網再與您深入探討。

2010-2020全球HEV/EV市場需求趨勢

　　汽車改變功率器件技術及市場

　　變化激烈的替代能源市場讓過去一直十分穩定的功率電子業務領域產生了動蕩。混合動力車（HEV）與純電動汽車（EV）的巨大潛在市場規模或許也會為該領域帶來進一步的變化，原因是HEV及EV需要能夠處理更大功率和更高熱量的技術。其潛在市場規模吸引力了擁有各種業務模式的新進企業，因此將會出現更多的新技術，成本估計也會降低。

　　功率模塊的封裝市場規模目前約為8億美元，今后還會穩步增長。目前功率器件市場的規模為29億美元，預計今后5年內會增長至42億美元。高功率半導體此前一直是以4～6％的年增長率穩定增長的市場，但是，2012年的銷售額降到了原來的20～25％。其原因包括，中國的風力發電與電氣化列車方面的需求急劇縮小、世界各國的光伏發電政府鼓勵政策停止以及經濟低迷導致工廠投資減少等。高功率半導體銷售額下滑是由多種偶然的不利因素造成的，因此今后還會重新回到年增長率4～6％的穩步增長軌道。

　　由于HEV和EV用產品在該市場所占的比例還會增加，今后該市場或許會發生巨大變化。HEV及EV用功率模塊的銷售額將在2020年之前達到25億美元，占到市場的約一半，該用途的出貨量將首次與消費類產品用途平分秋色。對于現有的半導體供應商和組裝企業而言，面向汽車用途的業務也許會變得更具吸引力。

　　HEV及EV市場將對功率電子器件提出新的技術要求，例如擴大工作溫度范圍和循環范圍、縮小尺寸、提高冷卻能力。從事汽車、功率器件及材料業務的大型企業已開始進行巨額投資，但這種器件如何封裝以及由誰來封裝都不明朗。

　　關鍵在于IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）器件。目前，主要廠商基本都是自己單獨進行模塊封裝和組裝作業，或者利用數量很少的模塊組裝商中的某一家。最大的模塊供應商——賽米控（Semikron）和丹佛斯（Danfoss）也進行了巨額開發投資，專業性很高的組裝作業基本都在歐洲進行。

　　受光伏發電和風力能源泡沫影響，亞洲出現了很多新進企業，其中就包括中國的無廠和輕廠功率器件廠商。這些廠商利用新出現的為數眾多的芯片代工企業及模塊組裝商來生產自己的產品，目前正在探尋新市場。

　　功率半導體部門的關鍵問題是導致剝離的原因——熱循環和熱膨脹的不匹配。這些問題激發了比引線鍵合更為出色的管芯焊接技術、用來安裝管芯的新材料、直接鍵合銅基板的相關研究。

　　在替代鋁線鍵合方面，銅線鍵合應該是最有力的候選技術。該技術已經在通過細線化降低電阻、提高導熱性并延長產品壽命的領域中獲得充分認可。但實際上，以高成品率大量生產細線和小焊盤極為困難，原因是可防止銅污染的管芯金屬化很難實現。

　　鋁帶鍵合技術目前已被量產線采用。盡管這種技術可通過大焊盤延長熱循環壽命，但對改善電阻和導熱性沒有明顯效果，而且成本很高。另一個接近實用水平的候選技術是采用銀粒子的燒結技術，該技術可用于銅聚酰亞胺箔或鋁鍵合帶中，有望在保持電阻和導熱性能的同時，大幅延長產品壽命。

　　另外，為了實現更加出色的耐熱循環特性，管芯焊接時使用的傳統型焊錫正逐漸被高溫代替品取代。使用銅和錫的共晶焊錫已被英飛凌用于生產。很薄的錫層和銅層重疊在一起，受熱后錫層熔化并擴散至銅層中，這樣便可形成熔點很高的合金。

　　賽米控目前正在推進使用超細銀粉膏的燒結技術。這種技術可大幅延長熱循環壽命，但需要采用可均勻保持熱量和壓力的工藝，既費時又麻煩。而使用納米銀粒子的燒結技術需要的溫度和壓力較低，能夠縮短加工時間，但存在的問題是銀粒子會在高溫下移動，而且原料成本高。

　　要在基板水平實現更出色的熱性能，方法之一是將直接鍵合銅基板中使用的陶瓷材料由Al2O3或者Si3N4換成AlN（氮化鋁），但這種方法會導致成本進一步增加。更有效的方法是，去掉陶瓷基板，將銅箔直接覆合在散熱片上，增加直接冷卻面積。