電子發燒友網報道（文 / 吳子鵬）功率模塊作為電力電子領域不可或缺的核心組件，承擔著電能高效、穩定轉換與控制的重任，尤其在對效能、穩定性和可靠性要求極高的場景中，發揮著關鍵作用。?

在功率模塊的設計中，最常見的集成方式是將 IGBT、MOSFET 與驅動、保護電路整合，這一設計能顯著提升系統效率并降低損耗。隨著第三代半導體材料（SiC、GaN）的技術突破，在新能源汽車電驅系統、光伏逆變器、數據中心等高壓高頻應用場景中，集成第三代半導體的功率模塊成為行業熱門選擇。為應對 AI 數據中心快速發展、電動汽車普及，以及全球數字化和再工業化趨勢帶來的電力需求挑戰，英飛凌推出 EasyPACK? CoolGaN? 650V 晶體管模塊，進一步擴充其氮化鎵（GaN）功率產品矩陣。?

英飛凌EasyPACK?，圖源：英飛凌

功率模塊的特征優勢和市場機會

功率模塊廣泛應用于電源、電機驅動、新能源等領域。根據功能與應用場景差異，可將其分為整流模塊、逆變模塊和開關模塊。這三類模塊在電能轉換路徑、核心器件和技術要求上各有特點，共同構建起電力電子系統的基礎架構。
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整流模塊作為電源系統的前端，核心功能是將交流電（AC）轉換為直流電（DC）。其工作原理基于半導體器件的單向導電性，借助橋式整流電路實現電能方向的統一。依據應用需求，可細分為不可控整流（如二極管橋式整流）、半控整流（晶閘管 + 二極管組合）和全控整流（IGBT/MOSFET 全控器件）。
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逆變模塊的核心功能是將直流電（DC）逆向轉換為交流電（AC）。其通過 PWM（脈沖寬度調制）技術控制開關器件通斷，生成特定頻率和幅值的交流電，廣泛應用于電機驅動、新能源發電等場景。在車載市場，基于 SiC 的逆變模塊正逐步取代 IGBT 逆變模塊；在新能源領域，并網友好型設計促使逆變模塊集成電網阻抗自適應控制，支持虛擬同步機（VSG）功能，有效提升新能源并網穩定性。
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開關模塊主要負責電能的通斷控制與變換，應用場景涵蓋 DC-DC 轉換、變頻調速、負載切換等。其通過高頻開關動作（數萬至兆赫茲級）實現能量傳遞與調節，是電源適配器、變頻器、新能源汽車 OBC 等設備的核心部件。?

Yole Intelligence 發布的《Status of the Power Module Packaging Industry 2024》報告顯示，全球功率模塊市場將以 12% 的復合年增長率持續擴張，預計到 2029 年市場規模將達 160 億美元。其中，電動汽車（xEV）成為推動市場增長的關鍵動力，預計到 2029 年將占據市場主導地位。此外，該報告還分析了智能功率模塊（IPMs）的市場動向、基于寬禁帶（WBG）技術的功率模塊發展趨勢，以及整體封裝技術的演變方向。
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英飛凌推出 EasyPACK? CoolGaN? 功率模塊

英飛凌 EasyPACK? CoolGaN? 650V 功率模塊集成了該公司最新一代 CoolGaN? 650V G5 晶體管，在性能和品質因數方面均有顯著提升。
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CoolGaN? 650V G5 晶體管具備諸多優異特性。其基于高性能 8 英寸內部鑄造工藝，采用增強模式（電子模式），擁有超快的開關能力，有效提升了系統效率和功率密度。該晶體管具備出色的反向傳導能力與卓越的換向堅固性，且無反向恢復電荷；常閉晶體管技術保障了運行安全，提升了系統效率和可靠性，使其在嚴苛條件下仍能保持穩定性能。英飛凌數據顯示，CoolGaN? 650V G5 晶體管產品輸出電容能量（Eoss）減少 50%，漏源電荷（Qoss）和柵極電荷（Qg）均減少 60%。憑借這些特性，該產品在硬開關和軟開關應用中均能實現更高效率，相比傳統半導體技術，功率損耗可降低 20% - 60%。CoolGaN? 650V G5 晶體管產品系列提供多種 RDS (on) 封裝組合，目前已推出十種 RDS (on) 級產品，涵蓋 ThinPAK 5x6、DFN 8x8、TOLL 和 TOLT 等多種 SMD 封裝形式。?

EasyPACK?是英飛凌極為成功的產品形態，累計售出超 7,000 萬個模塊。這些模塊采用不同芯片組，廣泛應用于各類工業和汽車領域。在該封裝中引入 CoolGaN?技術，進一步拓展了 GaN 的應用范圍，而 GaN 的應用也將推動超高千瓦應用需求的增長。
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據英飛凌介紹，EasyPACK? CoolGaN?模塊單個模塊可提供最高 70kW 的單相功率，能夠支持具有擴展能力的緊湊型大功率系統。此外，該模塊通過將英飛凌的.XT 互連技術與多種 CoolGaN?選項相結合，提升了性能和可靠性。隨著.XT 技術在高性能襯底上的應用，熱阻大幅降低，不僅提高了系統效率，還減少了冷卻需求，使模塊在嚴苛工作條件下仍能保持高功率密度和出色的循環穩健性。EasyPACK? CoolGaN?模塊支持多種拓撲結構和定制選項，可滿足工業和能源領域的多樣化應用需求。
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此前，英飛凌在 2025 財年第一季度財務報告中指出，2023 年全球功率器件和功率模塊市場規模約為 357 億美元，英飛凌位居市場首位。EasyPACK? CoolGaN? 650V 晶體管模塊的推出，將進一步增強英飛凌功率模塊的產品競爭力，助力其持續鞏固在該細分領域的領先地位。