作者：Kevin Parmenter，应用工程总监，TSC



超过420亿美元的全球功率半导体市场（根据最近的一份研究和市场报告）正见证着传统硅功率半导体，如整流器和二极管、TVS器件、硅MOSFETS和IGBT的增长。在宽带隙（WBG）领域，碳化硅（SiC）相对较小，氮化镓（GaN）则更小，尽管两者都在快速增长。例如，GaN功率器件市场预计将经历最快的增长，预计2021年的收入为6100万美元，同比增长90.6%。
传统功率半导体的大部分增量增长都是由封装创新驱动的，比如新的布局技术，以提高功率密度、减少寄生损耗和提高热导率。这些创新在WBG领域也很明显。
要了解功率半导体的大部分创新发生在哪里，只需关注半导体研发方面的最新投资；或者找出风险资本的用途。虽然我能想起几家与电力相关的初创公司在WBG半导体领域进行创新，但我很难找到投资于硅半导体的风险投资资金。这并不是说这一领域没有创新，而是说创新通常来自成熟的硅供应商。
我看到的是，大量研发资金被用于将模拟和功率器件功能集成到创新的封装和模块中。这为硅和WBG功率器件以及驱动器提供了引人注目的解决方案。有时，它还结合了隔离、模拟特性和功能以及控制、混合信号解决方案，包括高效且经验证的功能，以及通常可配置的功率转换系统部分所需的数字和模拟模块。有时这些新的解决方案甚至包括集成PFC级提供创新和热效率，节省空间的封装(当然，电源模块已经存在了一段时间，但是添加WBG半导体和这些更高级别的功能集成是相对较新的）。
所有这些创新还应提高这些新技术所融入系统的整体可靠性。另外，如果系统设计和PCB布局正确，EMI和RFI将随着环路尺寸的减小而降低。对于包含隔离的封装，模块可能得到UL或其他安全机构对内置隔离方案的认证，这也简化了获得整体产品安全机构批准的过程。
随着最近的兼并和收购出现了一个上升的趋势，我们应该看到更多的研发资金投入到需要先进功率半导体技术的系统规模经济。至少，在理论上，一个能够获得封装和混合信号创新所需的跨学科技术的大型组织将有助于为整个系统提供有益的解决方案。
当然，这是假设组织的不同部分可以将所需的解决方案汇集在一起，将其视为一个机会而不是威胁。一如往常，当重点放在服务客户和先进的技术上时，每个人都是赢家。
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