AI 資料中心供電架構持續升級,除了 800 V 高壓直流(HVDC)逐漸成為新一代供電方向外,高耐壓功率模組需求也快速增加。英飛凌推出搭載 .XT 技術的新一代 CoolSiC MOSFET EasyPACK 功率模組,瞄準 AI 資料中心與高壓配電市場。
隨著 AI 機櫃功率持續提升,資料中心供電架構逐步由傳統交流配電走向 800 V HVDC,高壓配電與電力轉換技術的重要性同步提高。其中,固態變壓器(SST)可處理資料中心前端的中壓交流電,並轉換為設備所需的直流電,降低傳統多級電力轉換造成的損耗,也帶動高耐壓功率模組需求增加。
英飛凌表示,此次推出的新一代 EasyPACK 平台,維持與既有產品相同的外型尺寸及接腳配置,可直接沿用既有系統設計,但重新設計封裝材料、接合技術及散熱結構,大幅提升封裝可靠度。新平台可將功率循環(Power Cycling)能力提升超過 20 倍,以滿足 AI 資料中心設備長時間運作,以及 15 至 20 年系統使用壽命需求。
業界人士指出,由於過去碳化矽(SiC)MOSFET 具備較高功率密度與操作溫度,運作過程也會對封裝材料及晶片接合處形成更大的熱應力。隨著元件反覆開關與溫度升降,模組內部的接合結構可能逐漸疲勞,因此封裝可靠度已成為影響功率模組壽命的重要因素。
英飛凌此次透過 .XT 技術強化材料、接合及散熱設計,讓模組更適合用於 AI 資料中心、SST 及高壓配電等需長時間連續運作的應用。
目前英飛凌已推出 1200 V EasyPACK .XT 功率模組,並規劃進一步推出 2300 V 與 3300 V 產品,鎖定更高電壓的 SST 應用。由於 AI 資料中心前端配電需處理 10.8 kV 至 34.5 kV 的中壓交流電,並透過 SST 等電力轉換設備降壓為 800 V 直流電,採用較高耐壓的功率模組,可減少系統內功率元件的串聯數量,降低控制及同步開關的複雜度,也有助於提升整體可靠度與系統穩定性。
功率半導體需求有望增加。業界人士指出,AI 資料中心除了需要處理高電壓,也面臨高功率與大電流需求,功率模組仍須透過多顆晶片並聯提供足夠輸出能力。因此,即使耐壓提升後可減少串聯元件數量,整體晶片面積及功率半導體用量未必明顯下降,反而增加。
隨著 AI 機櫃功率持續朝 MW 級發展,高壓供電架構已成為資料中心的重要發展方向,也帶動功率模組朝更高耐壓、更高可靠度及更長使用壽命演進。包括輝達、台達電及功率半導體廠商,皆積極投入下一代 AI 電力架構與相關模組規格開發,未來市場競爭也將從轉換效率,進一步延伸至封裝可靠度、高耐壓能力及長期運作穩定性。
(首圖來源:Infineon)






