大功率器件功率密度的突破口在哪里？

在能源、轨道交通、工业电子与汽车电子中，功率半导体扮演着关键角色，这些领域对于可靠性要求非常高。以轨道交通应用为例，轨道交通会采用IGBT做牵引变流器，这些牵引变流器的性能将决定轨交列车跑得快不快、速度是否均匀、刹车是否可靠，轨道交通的快速发展，对于IGBT技术的发展起到了极大的促进作用。

由于性能出色，英飞凌的IGBT在中国的轨道交通与电网等应用非常广泛，甚至还引起了高层的关注。据英飞凌科技香港有限公司工业功率控制事业部总监马国伟博士介绍，2015年3月马凯副总理到英飞凌德国总部参观时，短短半小时的时间内，一直在讲IGBT的话题，马凯副总理对于英飞凌IGBT在功率密度上能够比同行高30%至40%很感兴趣。

功率密度突破的方向主要有三个

“不断突破功率密度的极限是英飞凌研发部门一直以来工作的方向，也是整个行业的方向”马国伟说道，他表示功率密度突破的方向主要有三个。

第一个方向是提高IGBT器件的工作温度，这是是突破功率密度的主要方向。当有办法把IGBT的最高温度提升，就可以增加器件的功率密度，提高工作温度是一个大方向，但也是最难的方向。

第二个方向是通过功能整合来提高功率密度。例如英飞凌的RCDC二极管可控逆导型IGBT，在功能上进行了整合，把两个芯片变成一个，这样就可以腾出更多的空间出来，用于增加功率密度。

第三个方向比较间接，以英飞凌的MIPAQ Pro智能功率模块为例，在现有的功率密度上，增加了保护功能，收集工作状态信息，避免紧急状况发生，以确保机器能够安全工作。当器件具备智能的精准控制功能以后，就可以在更宽泛的环境下工作，从这个意义上来说等于变相增加了功率密度。