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芯长征双赛道发力:功率半导体赋能具身智能与AIDC高效发展

2025-12-02 15:54:21 来源:芯长征

随着人工智能技术从虚拟走向现实,具身智能与人工智能数据中心(AIDC)已成为驱动科技产业升级的核心赛道。政策层面,具身智能纳入国家“十五五”战略布局,AIDC建设被纳入《算力基础设施高质量发展行动计划》,两大领域均迎来政策与市场的双重红利。江苏芯长征微电子集团股份有限公司依托芯片设计、模块封装、检测设备自主可控的垂直产业链,以Virtual-IDM模式打造高适配性功率半导体产品,为两大领域提供可靠器件支撑。

一、具身智能领域:低压MOS助力智能设备高效运行

具身智能设备(如工业协作机器人、智能移动载体、康复辅助设备)的核心诉求集中在高功率密度、低损耗、小体积与宽温适配,48V电源架构已成为行业主流,对100V等级功率器件提出明确需求。芯长征针对性推出低压MOS产品MPGS10R015AMH,精准匹配场景需求。

产品名称:MPGS10R015AMH

MPGS10R015AMH

核心参数:

①核心电气参数:漏源电压(VDS)=100V,该参数决定器件可承受的最大电源电压,适配具身智能设备、小型电源等低压供电场景;

②连续漏极电流(ID)=353A,这一特性可满足小型智能机械臂关节电机、便携式智能设备驱动模块等的电流需求,保障负载动作稳定;

③导通电阻(RDS(on))=1.5mΩ_max@VD=10V,低导通电阻能显著降低电流通过时的功率损耗,减少器件发热,既适配设备长时间运行,也能提升能量利用效率;

④封装:TOLL,该封装具备小体积、散热效率较高的特点,适合智能设备中高密度的电路布局,节省PCB板空间。同时,工业级MOSFET通常工作温度范围为-55℃~150℃,此宽温特性可让器件适配户外、工业车间等温差较大的场景,避免温度波动影响性能;

⑤开关特性参数:作为增强型N沟道MOSFET,其开关响应速度较快,栅极电荷(Qg)通常处于低水平区间,可快速响应栅极电压信号变化,缩短开关延迟。该特性适配具身智能设备传感器反馈后的快速动作调整、电源模块高频开关等场景,提升AIDC设备响应灵敏度;

技术亮点:

①超低导通损耗,能效优势显著;

②高电流承载能力,适配重载场景;

③精准阈值电压,驱动控制更可靠;

④小体积封装,适配高密度集成需求;

⑤适配多场景,兼容性与通用性强;

应用场景:

集中在各类具身智能载体的AIDC核心动力与电源管理模块,具体如下:

①工业与协作机器人关节驱动;

②具身智能移动设备动力控制;

③康复与辅助类智能穿戴设备;

④边缘端具身智能设备电源模块;

⑤具身智能交互设备驱动电路;

客户价值:

①降低AIDC算力研发与生产成本,减少客户综合投入;

a. 简化电路与散热设计成本;

b. 适配高密度集成,节省空间成本;

②提升AIDC算力终端设备性能,优化客户产品体验;

a. 保障设备长时间稳定运行;

b. 延长设备续航,适配多场景使用;

③增强产品市场竞争力,助力客户拓展场景与收益;

a. 支撑产品差异化功能开发;

b. 适配多场景拓展,扩大客户市场覆盖;

④降低AIDC算力运维与售后成本,提升客户服务口碑;

二、AIDC领域:SiCMOS适配高压高效供电需求

AIDC算力需求持续激增,单机架功耗已从10kW级迈向150kW级,800VHVDC与固态变压器(SST)架构成为解决传统供电线损大、能效低的核心方案,对1200V等级高压功率器件的低损耗、高可靠性与扩容能力提出严苛要求。芯长征推出两款SiCMOS模块,完美适配场景升级需求。

(1)产品名称:MPFFB240M12E3

MPFFB240M12E3

核心参数:

①电压参数

a. 漏源电压(Vdss):1200V,作为宽禁带碳化硅器件,该高压规格可适配中大功率场景下的高压供电系统,满足新能源、工业电源等领域的高压转换需求;

b. 栅源电压:稳态与瞬态耐压能力优异,瞬态最大栅源电压可达+23V和-10V;较常规器件扩大的电压窗口提升了驱动灵活性,也降低了驱动电路设计难度;

②导通电阻参数:导通电阻(Rds(on))为4mΩ,该低导通电阻特性是其核心优势之一。在同样芯片面积下,搭配M1H增强型技术,能有效减少导通损耗,提升模块效率,同时降低AIDC算力系统的散热需求,适配高频工作场景;

③温度参数:

a. 过载工作结温(Tvjop):过载工况下最高可达175℃,宽温度适应范围让AIDC算力模块能应对工业设备、新能源装置等高强度运行时的发热场景,减少因高温导致的停机故障;

b. 模块集成NTC温度传感器,可实时监测工作温度,便于系统及时调整运行状态,进一步保障器件在复杂温度环境下的稳定工作;

④封装与结构参数:

a. 封装规格:采用EasyDUAL™2B封装,部分型号采用氮化铝陶瓷材料,模块高度仅12.25mm,属于同类产品中较轻薄的规格,利于AIDC设备内部紧凑布局。

b. 采用PressFIT压接技术,不仅简化了装配流程,还能提升AIDC算力模块与电路板连接的可靠性;同时模块杂散电感极低,可减少开关过程中的电压尖峰,保护器件并提升系统稳定性。

⑤其他关键特性参数

a. 依托宽禁带(WBG)碳化硅材料,具备优异的高频工作能力,能助力系统实现更高功率密度,减少无源元件体积;且DCB基板材料导热性出色,可快速导出工作热量,进一步降低散热系统的设计成本。

b. 支持并联使用,通过多模块并联可适配更大功率场景,同时能实现良好的均流表现,增强大功率系统运行时的稳定性,适配充电桩、工业变频器等大功率设备的功率扩展需求。

技术亮点:

①基于M1H增强型技术的卓越电气性能;

a. 低损耗且稳定的导通特性;

b. 栅极驱动安全且灵活;

c. 宽温域稳定运行;

②优化的封装与结构设计;

a. 低杂散电感与高可靠性装配;

b. 高效散热与温度可控;

③适配大功率场景的拓展能力;

a. 支持并联扩容且均流性好;

b. 高频适配性提升系统集成效率;

应用场景:

作为1200V、4mΩ的碳化硅半桥模块,凭借高压适配、低损耗、支持并联扩容等特性,契合AIDC(人工智能数据中心)高功率密度、高效率的供电需求,主要应用于其核心供配电环节,具体领域如下:

①高压直流(HVDC)供电系统;

②固态变压器(SST)核心部件;

③服务器侧54V/48V配电网络转换器;

④大功率冗余电源模块;

客户价值:

AIDC设备作为适配高压场景的碳化硅半桥模块,契合AIDC对高功率、高效率、高稳定性的核心诉求,其客户价值集中在降低综合成本、提升AIDC算力部署能力、保障供电可靠等多个关键维度,具体如下:

①大幅压缩AIDC设备运营与能耗成本;

②助力提升AIDC机房算力密度与空间利用率;

③强化AIDC设备供电稳定性,降低业务中断风险;

④提升AIDC方案适配性,降低AIDC设备研发与升级成本;

(2)产品名称:MPFFB530MK3

MPFFB530MK3

核心参数:

①电气核心参数:

电压规格漏源极电压(VDSS,Tvj=25∘C)=1200V

栅源峰值电压(VGSS)=-10V/20V

栅极阈值电压(VGS(th))=3.45-5.15V

电流规格直流漏极电流(IDnom,Tvj=175∘C,VGS=15V)=500A

脉冲漏极电流(IDpulse)=1000A

直流体二极管正向电流(ISD,Tvj=175∘C,VGS=−5V)=160A

电阻与损耗漏源通态电阻(RDS(on),Tj=25∘C)=2mΩ;

内部栅极电阻(RGint,Tvj=25∘C)=0.8Ω

结-散热器热阻(RthJH)=0.104K/W

开关与电容特性开通延迟时间(tdon,电感负载,Tvj=25∘C)=83.4ns

关断延迟时间(tdoff,电感负载,Tvj=25∘C)=22.0ns

输入电容(Ciss,f=1MHz,Tvj=25∘C)=39.7nF

输出电容(Coss,f=1MHz,Tvj=25∘C)=2.20nF

反向传输电容(Crss,f=1MHz,Tvj=25∘C)=0.302nF

②机械与封装参数

a. 封装规格:采用AG-62MMHB封装,属于62mm系列半桥模块,外形长度106.4mm,宽度61.4mm;

b. 其他机械特性:支持预先涂抹热界面材料,适配标准构造技术,便于集成到各类电力电子设备的散热和装配体系中。

③其他关键参数

a. 工作结温范围为-40-150°C,能适配工业场景的复杂温度环境;

b. 具备高宇宙射线抗性、卓越的栅极氧化层可靠性和高抗湿性,同时集成坚固的体二极管,适配UPS、储能、太阳能、充电桩等工业应用场景的严苛工况。

技术亮点

1200V规格的CoolSiC™MOSFET半桥模块,融合了M1H芯片技术与62mm封装优势,技术亮点集中在电能转换效率、运行可靠性、适配灵活性等多个关键维度,具体如下:

①高效电能转换,降低AIDC设备系统能耗与散热压力:

a. 低损耗与高电流密度设计;

b. 高速开关性能;

②高可靠性设计,适配复杂严苛工况;

a. 多重环境与工况抗性;

b. 坚固的集成体二极管;

③结构与工艺优化,提升AIDC算力适配性与量产稳定性;

a. 对称封装与标准工艺;

b. 灵活的装配选项;

应用场景:

AIDC算力正朝着超高功率密度、高转换效率的方向升级,800V高压直流架构已成为其核心供配电趋势。作为1200VCoolSiC™MOSFET半桥模块,凭借低损耗、高可靠性等特性,主要应用于AIDC设备的供配电核心设备中,具体场景如下:

①固态变压器(SST)核心部件;

②高压直流(HVDC)电源系统;

③不间断电源(UPS)升级适配;

④配套储能系统功率转换;

客户价值:

AIDC设备凭借CoolSiC™M1H芯片技术与62mm封装的核心优势,适配AIDC在高压供电、高效算力保障等场景的核心需求,能从成本控制、运营稳定性、系统升级适配等多方面为客户创造显著价值,具体如下:

①降低AIDC设备全生命周期成本,优化客户投入回报:

a. 削减硬件与散热成本;

b. 减少长期能耗与维护开支;

②保障AIDC算力持续稳定输出,降低客户业务风险;

③适配技术升级趋势,提升客户系统灵活扩展性;

④降低技术落地门槛,助力客户快速部署应用;

三、结语:以技术实力赋能赛道升级

从具身智能设备的精准驱动到AIDC的高效供电,芯长征始终以垂直产业链为根基,聚焦AIDC设备场景核心需求打造功率半导体产品。依托Virtual-IDM模式的整合优势与自主研发实力,芯长征在低压MOS与高压SiCMOS领域形成差异化竞争力,为两大新兴赛道提供兼具可靠性与性价比的器件解决方案。

未来,芯长征将持续深耕功率半导体技术,紧跟具身智能与AIDC产业发展趋势,迭代优化产品性能,拓展更多AIDC设备应用场景。无论是智能机器人的灵活运动,还是AIDC算力中心的稳定供电,芯长征都将以专业的产品与服务,成为产业链合作伙伴的坚实支撑。欢迎关注芯长征,了解更多产品动态与技术进展,共探科技产业升级新机遇。

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