逆变器和光伏系统的性能要求使WBG器件应用成为

自从宽带隙 （WBG） 器件诞生以来，为功率变换应用带来了一股令人激动的浪潮。但是，在什么情况下从硅片转换到宽带隙技术才有意义呢？迄今为止，屏蔽栅极 MOSFET、超级结器件和 IGBT等基于硅的功率器件已经很好地在业界得到大规模应用。这些器件在品质因数 （FoM） 方面不断改进，加上在拓扑架构和开关机理等方面的进步，使工程师能够实现更高的系统效率。工程师坚持继续使用硅片的常见原因可能是在这方面拥有丰富的知识和经验。然而，在某些情况下，下一代电源、逆变器和光伏系统的性能要求使WBG器件应用成为。

在中压应用中，英飞凌的 OptiMOS 能够提供业界更佳的品质因数。开关电源（SMPS）、逆变器和电池供电马达等需要100～200V MOSFET 的应用已经在使用这些高频优化器件。然而，随着人工智能 （AI） 协处理器等需要巨大电流的边缘运算应用越来越广泛，对提升电源供电效率和瞬态负载响应能力提出了要求。CoolGaN可提供明显优于任何同类中压硅器件的 FoM以及零反向恢复电荷，这使其成为半桥电路的选择。由于其晶体平面生长特性，使封装能够实现采用顶部散热的创新机制。在 54V 输入/12V 输出的变换器中，基于 CoolGaN 的设计可提供 15A 电流，在500 kHz 开关频率时达到超过 96.5% 的峰值效率。这比同等OptiMOS 5 100V在100 kHz开关频率下效率提高了1%。

总体而言，CoolGaN 和 CoolSiC 都能够提供更好的 FoM，并且可实现比同类硅器件更高的效率。但是，这些并不是需要考虑的因素，价格同样很重要，采用新技术带来的相关风险也是如此。GaN 和 SiC 都具有不同的驱动和工作特性，为了充分发挥这些技术的潜力，可能还需要新的拓扑架构或控制技术。

半导体是如何工作？

半导体对我们的社会产生了巨大的影响。您会发现半导体是微处理器芯片和晶体管的。任何计算机化或使用无线电波的东西都依赖于半导体。

今天，大多数半导体芯片和晶体管都是用硅制造的。您可能听说过诸如“硅谷”和“硅经济”之类的表述，这就是为什么——硅是任何电子设备的。

一个二极管可能是的半导体器件，因此是一个很好的起点，如果你想了解半导体是如何工作的。在本文中，您将了解什么是半导体、掺杂的工作原理以及如何使用半导体制造二极管。

碳、硅和锗（锗和硅一样，也是一种半导体）在其电子结构中具有的性质——每一种在其外轨道上都有四个电子。这使它们能够形成漂亮的晶体。四个电子与四个相邻的原子形成的共价键，形成一个晶格。在碳中，我们知道晶体形式为金刚石。在硅中，晶体形式是一种银色的、金属外观的物质。在硅晶格中，所有硅原子都与四个相邻的硅原子结合，没有自由电子来传导电流。这使得硅晶体成为绝缘体而不是导体。金属往往是电的良导体，因为它们通常具有可以在原子之间轻松移动的“自由电子”，而电涉及电子的流动。虽然硅晶体看起来是金属的，但实际上它们不是金属。硅晶体中的所有外层电子都包含在的共价键中，因此它们不能四处移动。纯硅晶体几乎是绝缘体——很少有电流流过它。

EMS 公司提供的服务

正如已经规定的那样，世界各地存在不同的 EMS 公司。每个电子制造服务公司提供的服务可能与竞争对手不同。但是，每个 EMS 公司都应提供以下电子制造服务。

· 印刷电路板组装

PCB 的组装是几乎每个 EMS 公司都提供的一项关键电子服务。它可能需要在电路板上焊接 PCB 组件的表面贴装或通孔技术方法。此外，组件范围从集成电路、晶体管到电阻器。但是，由于这些组件中的大多数都很小，因此除了对齐它们之外，拥有一台机器来拾取和放置变得至关重要，这在 EMS 公司中您会意识到。

· 电缆组件

任何 EMS 供应商都将电缆组件作为其电子服务领域之一。它涉及电缆组件、机械子组件和线束的生产、工程和测试。它还可以包括面板组装和布线。

· 机电组装

EMS 供应商应提供机电组装服务，主要是塑料、钢或铝盒制造。与机电组装相关的附加服务可以包括封装、功能测试和 3-D 建模。其他包括配置管理、热收缩部署和用于运输的定制包装。

· 合同设计

EMS 公司通常乐于将设计等电子制造服务外包。此类设计服务包括DFX 分析、验证、环境测试、设计、文档等。在大多数情况下，此类服务涉及物料经理、工程师等之间的协作。团队设计通过执行以下操作。

a）电路原型设计和

b）测试

c）3-D 物理和CAD建模

d）成本计算练习

e）技术可行性研究

f）质量审查

· 原型制作

这是大多数 EMS 供应商提供的电子制造过程的一个重要方面。服务可以包括可视化建模、PoC（概念验证）、功能原型或工作原型。它在电子制造中变得至关重要，因为它可以防止电子产品上市时的尴尬。