
9月16日,安森美宣布推出嵌入式电源平台——EPP。据悉,该平台以硅晶圆本身作为封装基础,可将多个芯片集成到单个硅器件中,为汽车、工业和人工智能数据中心市场提供了一种高度集成的电源系统设计方法。

安森美半导体嵌入式电源平台晶圆及芯片
与此同时,安森美已经与电动汽车客户达成合作,并着手AIDC等领域布局。他们预计将于2026年开始向汽车和人工智能应用领域的战略客户和合作伙伴提供样品。
安森美指出,随着AI、汽车和工业市场持续推动“更小空间内更高功率”的需求,功率密度已成为下一代系统的关键制约因素。
但是,传统的电力系统设计架构往往将电力电子、机械设计和热设计分开优化,导致某一领域的改善可能以其他性能为代价,且独立式、顺序式的开发流程还会导致额外的工程迭代、后期变更成本高昂以及更长的开发周期。
安森美认为,面对持续增长的功率需求,传统系统架构已难以单独应对,行业需要从系统层面重新思考功率集成方式。

因此,安森美开发了EPP平台,通过采用硅晶圆本身作为封装载体,在高度集成的晶圆级架构中,无缝集成并互连硅、碳化硅和氮化镓技术。同时FET、驱动器和控制器等多个器件可共同嵌入单一封装中,并针对电气、热和机械性能进行协同优化。
安森美还强调,EPP是一个可扩展平台,能够支持不同应用、不同半导体材料,并覆盖多个功率等级。目前,他们基于EPP平台已在电动汽车、AI基础设施等领域开展合作及布局:
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在电动汽车应用领域,斯巴鲁已与安森美半导体就其嵌入式电源平台 (EPP) 达成战略技术合作,此次合作将使斯巴鲁能够提前获得EPP技术和工程方面的专业知识,助力其探索未来电动汽车的下一代电源架构。
斯巴鲁是一家日本汽车制造商,全称为斯巴鲁株式会社(Subaru Corporation),成立于1953年,主营业务分为汽车、航空航天两大板块,汽车业务包括制造和销售乘用车及其零部件。
安森美表示,电动汽车牵引逆变器通常受到效率损耗、热限制、开发复杂性和系统尺寸的制约。EPP有助于应对这些挑战,相较传统方法,功率密度最高提升4倍,功率损耗降低15%,支持更小、更轻且更高效的逆变器设计。
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在AI基础设施应用领域,安森美开发了一款基于EPP的固态断路器设计,该解决方案相比现有设计尺寸缩小约50%,运行温度降低约20%。通过减少封装额外开销,并利用整个EPP占位面积导热,EPP支持更紧凑的电源系统,改善热管理,并有助于AI基础设施实现更高功率密度。

具体来看,安森美嵌入式功率平台(EPP)主要由四个关键工艺构成,分别是嵌入式功率裸片、硅基封装、晶圆级金属化、嵌入式控制功能:

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一是嵌入式功率裸片,EPP平台支持硅、碳化硅、氮化镓以及未来半导体技术,能够配置不同的功率器件组合,适应不同应用和功率等级,并可随半导体创新持续演进。
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二是硅基封装,EPP平台基于安森美成熟的12英寸硅设计和晶圆厂基础设施,可利用成熟的仿真与验证能力加快产品上市,同时提供更低热阻的散热路径以改善热性能,并在封装内集成高压隔离。
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三是晶圆级金属化,EPP平台用将关键集成步骤从机械组装结构转移到受控的半导体制造环境中,用精确的再分布层替代传统键合线,把半导体晶圆厂的制造精度引入电气互连,从而降低寄生电感,并实现更好的器件控制和更高开关频率。
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四是嵌入式控制功能,EPP平台可嵌入功率晶体管、栅极驱动器、控制器及其他半导体功能并组合互联,实现更紧密的电气耦合,使功率与控制功能在同一平台内融合,进而降低系统级复杂度。
安森美表示,EPP平台通过电气、热与机械协同优化,可为功率系统带来四方面关键优势,可实现3至5倍甚至更高的功率密度:
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在热性能方面,EPP平台采用硅基架构和全面积热传导,能够改善散热能力,支持更高的连续功率运行。
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在嵌入式隔离方面,该平台集成高压隔离,减少了对热效率较低的绝缘材料的依赖,同时使功率架构更紧凑、集成度更高。
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在电气性能方面,晶圆级再分布层和更短、更可控的电气路径降低了寄生电感,从而实现更好的器件控制和更高开关频率。
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在快速开发方面,采用数字孪生仿真和多物理场协同优化可支持快速设计迭代,减少硬件构建次数,开发周期缩短至四个月内,加速产品上市。
安森美强调,这四项优势并非孤立存在,而是通过半导体精度与设计协同优化共同作用,使EPP平台能够在不单纯依赖半导体器件进步的情况下,实现更高的功率密度,并为下一代功率系统提供支撑。

本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。
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