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Infineon Technologies prevede una crescita significativa nei sistemi automobilistici a 48 V nei prossimi anni e sta adeguando ed espandendo il proprio portafoglio di dispositivi di potenza. Il produttore di chip sta lanciando nuovi pacchetti per i suoi MOSFET a 80 V e 100 V con tecnologia OptiMOS 5 per soddisfare i diversi requisiti delle diverse applicazioni a 48 V. In vista del previsto aumento della domanda, Infineon ha avviato un nuovo processo di produzione per produrre i chip nella sua linea per wafer sottili da 300 millimetri a Dresda, in Germania.
“In questo decennio, arriveremo al punto in cui la maggior parte di tutte le auto di nuova produzione in tutto il mondo avranno un propulsore parzialmente o completamente elettrico“, ha dichiarato Stephan Zizala, Vice Presidente e Direttore Generale Automotive High Power di Infineon. “Secondo una ricerca di mercato, la produzione di modelli con alimentazione a 48 V di tipo mild hybrid aumenterà probabilmente di oltre dieci volte tra il 2020 e il 2030. Oltre al nostro portafoglio di sistemi ad alta tensione per azionamenti elettrici a batteria e ibridi plug-in, con i nuovi prodotti rafforziamo anche la nostra offerta per sistemi a 48 V con nuovi dispositivi e con capacità di alimentazione ampliate.”
Espansione del portafoglio ad entrambe le estremità dello spettro di potenza
Infineon offre una varietà di MOSFET da 80 V e 100 V in tecnologia OptiMOS 5 con resistenze ON molto basse e scalabili fino a 1,2 mΩ. Per le più importanti applicazioni in vetture mild hybrid, ad esempio per i generatori di avviamento, interruttori batteria e convertitori DC-DC, dove sono richieste densità di potenza elevate, Infineon sta espandendo la sua famiglia di package TOLx. Questa soluzione si basa sul consolidato prodotto TOLL (TO-Leadless, 10 mm x 12 mm) per PCB che utilizza un substrato in rame standard per correnti fino a 300 A.
Inoltre, la famiglia comprende il pacchetto TOLG (TO Leads Gullwing Design) con impronta identica per i sottofondi in metallo isolato (IMS) con anima in alluminio. Poiché i coefficienti di dilatazione termica di rame e alluminio differiscono, l’uso di schede IMS in presenza di elevate sollecitazioni termomeccaniche comporta un aumento delle sollecitazioni sulle connessioni saldate tra pacchetto e PCB. Per mitigare questo stress, il pacchetto TOLG è dotato di cavi gullwing.
Nuovo package per il raffreddamento lato superiore
Nella fase successiva, Infineon espanderà la famiglia TOLx con un terzo membro, unico nel panorama: il pacchetto TOLT (TO Leads Top-Side Cooling). Consente la dissipazione del calore attraverso il raffreddamento lato superiore tramite la parte superiore del package anziché tramite il PCB. Ciò consente un aumento della potenza di oltre il 20 percento e riduce lo sforzo di raffreddamento necessario sulla scheda. L’inizio della produzione in serie dei prodotti TOLT è previsto per il 2021.
Accanto alla famiglia TOLx, Infineon espande anche il portafoglio di package per dispositivi meno affamati di energia come ventilatori e pompe che utilizzano sempre più spesso l’alimentazione a 48 V. Completamente nuove sono le versioni del piccolo package S3O8 (3,3 mm x 3,3 mm) per correnti più basse, fino a 40 A. Completano la gamma i prodotti in package SSO8 (leggermente più grande 5 mm x 6 mm), per correnti fino a 100 A, che sono stati aggiunti al portafoglio di recente.
Gli azionamenti per Mild hybrid basati su un’alimentazione a 48 V sono un modo rapido ed economico per i produttori di automobili di ottenere emissioni inferiori di CO2.. Tra le altre cose, consentono un maggiore recupero di energia rispetto a un sistema a 12 V e utilizzano l’energia ottenuta per il supporto elettrico del motore a combustione. Inoltre, un’alimentazione a 48 V offre vantaggi in termini di prestazioni ed efficienza per le funzioni di sicurezza e comfort, con carichi di corrente elevati, come il controllo della stabilità o i compressori del condizionamento dell’aria. A seconda della configurazione del sistema di azionamento e del numero di unità ausiliarie, una vettura Mild Hybrid può ridurre le emissioni di CO22 fino al 15 percento rispetto a un motore a combustione pura.
Disponibilità
I prodotti nei package TOLL, TOLG, SSO8 e S3O8 sono già disponibili. L’inizio della produzione in serie dei prodotti TOLT è previsto per l’inizio del 2021. Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito www.infineon.com/automotivemosfet.
