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SiC碳化硅——功率半導體皇冠上的明珠
更新時間:2022-03-11 14:54:08  |  來源:  |  點擊次數:595次

在近兩年技術產品發布上,“SiC碳化硅”成為所有跨國零部件供應商和主機廠的經常提起的明星產品,包括麥格納、博格華納、馬勒、大陸集團等等,都紛紛宣稱他們用了碳化硅。

例如奔馳今年初的發布的EQXX,就宣稱:“搭載最大功率150kW的后橋電機,應用了碳化硅功率模塊,進一步降低了損耗。”

可以想像的是,未來汽車都會電動化,那么對SiC碳化硅功率器件的需求是龐大的。市場調研咨詢公司Yole發布的預測顯示,從現在到2025年,碳化硅市場每年的增速將達到30%,市場規模將超過25億美元。

當規模達到15億美元時,搭載
碳化硅器件的汽車將占據市場主導地位。

而功率半導體SiC
碳化硅和IGBT量產化,集中在德國英飛凌Infineon,恩智浦NXP,意法半導體STM,安森美ONsemi等少數幾家,特別是英飛凌的優勢很明顯。

國內目前能夠實現自主研發到量產的廠商是比亞迪,旗下的比亞迪半導體產品包含了主流的IGBT,以及高端產品SiC
碳化硅MOFEST等,覆蓋十分全面。

比亞迪半導體SiC車用功率模塊,結構十分緊湊,僅一個手掌大小,輸出功率250KW。自產SiC功率半導體也讓比亞迪電動車在電機驅動上帶來明顯的效率提升,并使電機驅動控制器體積減小60%以上。

正是因為SiC
碳化硅的重要性,汽車零部件排名第一的博世,兩年前宣布將繼續推進碳化硅芯片研發并實現量產。

博世的量產不僅是SiC封裝的模塊,而是從最基礎的晶圓、芯片開始大批量生產。

2021年博世已在羅伊特林根晶圓工廠增建了1000平方米無塵車間,2023年底還將新建3000平方米無塵車間。目前使用的150毫米晶圓,而很快計劃使用200毫米晶圓制造,單個晶圓需花費數月時間才能在無數機器設備中完成上百個工藝步驟。

博世將繼續擴大碳化硅功率半導體的產能,計劃將產出提高至上億顆的水平。同時著手研發功率密度更高的第二代碳化硅芯片,預計將于2022年投入大規模量產。

未來要實現我們電動車的“彎道超車”夢,必須在關鍵技術上有突破。而對于電動車來說,SiC碳化硅功率芯片,是我們最需要突破的技術。

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