智慧應用 影音
CES 2022
event

IGBT散熱技術獨步全球 艾姆勒車電盼成未來車發展關鍵力量

艾姆勒車電董事長林啟聖與執行長游智瓊指出,艾姆勒車電充分掌握產品的所有技術,可依據自身專業打造出符合客戶需求的高可靠度產品。王明德

地球氣候快速變遷,減碳成為多數國家與企業的共識,可大幅降低碳排放量的電動車聲勢大起,歐盟與美、中、日本等工業大國紛紛制定政策,各大車廠也相繼投入發展。就技術面來看,以電能為動力的電動車需要克服的難題相當多,散熱則是目前各廠商急欲解決的問題。

艾姆勒車電董事長林啟聖指出,過熱是電子設備的穩定性殺手,對影響人身安全甚鉅的電動車來說更是不可忽視的問題,艾姆勒車電透過優異高功率散熱系統設計與製造能力所生產之逆變器(Inverter)IGBT/SiC模組散熱產品,目前已成功打入全球電動車、ADAS自駕車供應鏈,多家知名電動車及油電混合車都採用其產品,在此領域已成為領導廠商之一。

 點擊圖片放大觀看

艾姆勒車電董事長林啟聖與執行長游智瓊表示, 艾姆勒車電除積極研發技術,也著手展開策略合作。王明德

艾姆勒車電成立於2011年6月,致力於綠能電子裝置散熱的研發與生產,承襲前身旭揚熱導於高功率晶片散熱領域之開發研究及粉末冶金(Metal Injection Mold;MIM) 製程技術,現在已成為全球一線汽車廠商供應鏈的重要成員。

林啟聖透露,要提供高功率晶片散熱系統設計服務必須從流體力學、熱力學的設計模擬著手,進而導入金屬成型、表面處理、金屬銲接等不同領域的專業技術才能完成一個高效率的散熱系統。艾姆勒車電深耕散熱技術,從元件設計到製程開發,乃至於嚴苛的品質系統都有多年經驗。

尤其是在高功率散熱元件部分,艾姆勒透過MIM技術所生產的大尺寸、高複雜度 PIN/FIN設計更是業界獨步,非常適合應用於電動車的逆變IGBT/SiC模組與伺服器高功率晶片散熱系統,更具備完整的金屬鍛造、表面處理、CNC、銲接等多樣專業,是少數可以做到生產製程完整化的高功率散熱模組供應商。

強大技術能量打進全球供應鏈

林啟聖進一步指出,在電動車動力系統中,需要透過逆變器將電池的直流電轉換為馬達需要的交流電,而此一逆變器模組在轉換交直流電的過程中會產生巨量廢熱,由於熱度過高,一般資通訊設備使用的氣冷元件方案已無法因應,必須使用液冷系統進行散熱。

除了電動車的動能系統外,輔助駕駛或ADAS自駕系統對散熱的需求也相當高,自駕車的運算能力幾乎等於伺服器等級電腦,高速運算所產生的廢熱也需要透過汽車上的液冷機制散熱,所需具備的技術能力與氣冷差異相當大。從散熱模組的成型到下游精密金屬加工、完整不洩漏的接合、避免因為液體而產生腐蝕的表面處理,確保品質的完善檢驗,業者都需要具備高度專業能力。

艾姆勒車電是以IGBT/SiC元件散熱技術見長,而功率半導體技術大多集中英飛凌(Infineon)、瑞薩(Renesas)等國際半導體商手中,與台廠擅長的邏輯運算半導體不同。艾姆勒車電以IGBT/SiC元件散熱技術見長,因此主要客戶都來自於國外的功率半導體大廠,或是汽車供應鏈的Tier 1整合廠。

林啟聖表示,此一領域的專業相當深,要做到技術獨一無二且能符合市場需求更有其難度,這也是艾姆勒車電特別邀請美國麻州大學機械博士,曾任艾司摩爾(ASML)全球客戶服務副總裁的游智瓊前來擔任執行長的原因,希望藉由他的技術背景與全球視野,協助艾姆勒車電更上一層樓。

游智瓊則指出,艾姆勒車電長從電動車IGBT/SiC元件到自駕車ADAS散熱都有完整布局,相較於傳統做氣冷的ICT散熱模組廠商,具備更深厚的技術能力與經驗。 MIM液冷與元件表面微結構的特色,更凸顯此技術3D幾何的熱交換優異性能,再加上完整的製程整合能力,艾姆勒車電在伺服器液冷市場佔有巨大優勢。

游智瓊接著表示,艾姆勒車電的核心技術在於深耕研究金屬材料的特性,提供液冷散熱模組從設計到生產製造金屬成型、機械加工、接合、表面處理與檢驗一條龍服務。有別於一般ICT散熱模組廠,雖然機構設計能力強、開發速度快,但產品未必能符合汽車客戶的可靠度與穩定度需求。

深厚技術累積三大競爭優勢

游智瓊則認為有艾姆勒車電三大競爭優勢,首先是早期切入電動車逆變器散熱市場,擁有最多開發經驗,並與客戶建立深厚合作關係,目前幾乎與所有重要 IGBT晶片廠及汽車產業 Tier 1均有合作專案洽談及開發中。

其次是擁有最多元的製程能力,在金屬成型部分有MIM、銅鋁鍛造、沖壓及壓鑄等設計與製造能力;在金屬結合部分有銅鋁硬焊、錫焊、摩擦攪拌焊以及各式焊接檢驗儀器;在表面處理部分,艾姆勒車電與合作夥伴共同開發的腔體內化鎳、陽極、磁力研磨、各式磨底等能力。

透過這些能力,艾姆勒車電不僅可生產散熱板,還能協助客戶製作模組,並以一站購足模式解決客戶問題。

第三個優勢則是企業定位,姆勒車電不認為自己是金屬加工廠,而是以晶片廠規格品質及角度滿足客戶需求。除大量投資研發並建立強大研發團隊,增強技術能量以拉大與同業距離外,也投入大量資金建置掃描電子顯微鏡(SEM)、聲波掃描檢測(SAT)等晶片廠使用之設備,建構業界少有的實驗室。透過多年來在金屬材料的研究基礎,在近年著手建立銅與鋁的鍛造能力,已可提供銅、鋁的鍛造服務。

另外,艾姆勒車電也與國內大廠合資新成立表面處理廠,此布局除可滿足自身製程需求外,也藉由多年汽車液冷散熱的經驗,推動台灣產業升級。

林啟聖表示,隨著產業應用的推升與半導體製程的演進,高功率IC的設計成為主流,對散熱的需求更加的迫切,艾姆勒多年來在高功率晶片散熱系統的設計與製程能力的研發,除滿足歐系、美系、日系的客戶的需求之外,更積極開發中國市場,提供一站購足的設計與製造方案。

最後,堅持品質是艾姆勒車電不容妥協的核心理念,艾姆勒車電希望善用自身的專業技術,在地球暖化與節能減碳議題高度受到重視之際,協助政府與客戶落實零碳排與環境永續願景,同時創造經濟與環保雙贏的局面。

  •     按讚加入DIGITIMES智慧應用粉絲團
更多關鍵字報導: 電動車 未來車 艾姆勒 IGBT 散熱技術