自2021年以來，導(dǎo)入SiC技術(shù)的新能源汽車品牌及車型不斷增加，在中高端新能源汽車領(lǐng)域，SiC功率器件已逐漸成為各大汽車品牌的標(biāo)配，并有望加速普及應(yīng)用。談?wù)勀鷮τ谀壳癝iC功率器件應(yīng)用于新能源汽車市場情況的前景及看法。新能源汽車對SiC功率器件的性能有什么特殊的要求？

蘇勇錦

羅姆半導(dǎo)體（深圳）有限公司技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理 

近年來，為了實(shí)現(xiàn)“碳中和”等減輕環(huán)境負(fù)荷的目標(biāo)，需要進(jìn)一步普及下一代電動(dòng)汽車（xEV），從而推動(dòng)了更高效、更小型、更輕量的電動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)。尤其是在電動(dòng)汽車（EV）領(lǐng)域，為了延長續(xù)航里程并減小車載電池的尺寸，提高發(fā)揮驅(qū)動(dòng)核心作用的電控系統(tǒng)的效率已成為一個(gè)重要課題。SiC（碳化硅）作為新一代寬禁帶半導(dǎo)體材料，具備高電壓、大電流、高溫、高頻率和低損耗等獨(dú)特優(yōu)勢。因此，業(yè)內(nèi)對碳化硅功率元器件在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用寄予厚望。

夏超

安森美中國區(qū)汽車現(xiàn)場應(yīng)用工程師 

隨著目前SiC功率器件在高端新能源汽車上的逐步普及，未來將會(huì)有越來越多的車企選擇SiC功率器件作為其高端電動(dòng)車型的標(biāo)準(zhǔn)配置。雖然SiC器件當(dāng)前的市場價(jià)格相較于Si器件要稍高一些，但就綜合成本而言，SiC器件仍略具優(yōu)勢。隨著SiC產(chǎn)能的持續(xù)提升，其市場價(jià)格會(huì)進(jìn)一步降低，即性價(jià)比優(yōu)勢將會(huì)更為突出。

新能源汽車對 SiC 功率器件性能的特殊要求可以從多個(gè)方面來看：從電氣的角度來看，新能源汽車多處于中低速運(yùn)行工況，因此要求SiC功率器件在中低電流下?lián)碛懈�低�?dǎo)通壓降。從封裝的角度來看，新能源汽車的運(yùn)行工況極為復(fù)雜，SiC功率器件需要應(yīng)對高溫高濕及強(qiáng)振動(dòng)所帶來的威脅。從電磁兼容的角度來看，SiC功率器件使用高的開關(guān)頻率可以降低運(yùn)行時(shí)的損耗，但同時(shí)也會(huì)加劇新能源汽車內(nèi)部的電磁干擾，可能會(huì)給車輛帶來一定的安全隱患，因此需要保證SiC功率器件與新能源汽車間的電磁兼容性能。

練俊

丹佛斯硅動(dòng)力有限公司大客戶經(jīng)理 

從丹佛斯與客戶的溝通交流中，我們切實(shí)感受到在中高端新能源汽車領(lǐng)域，各大廠家紛紛布局800VSiC的電驅(qū)系統(tǒng)。隨著SiC芯片成本逐步降低，SiC功率器件的滲透率已經(jīng)在加速提高。然而， SiC器件在新能源汽車的應(yīng)用還處于早期攻關(guān)階段，只有成熟的封裝和設(shè)計(jì)才能充分發(fā)揮SiC芯片的優(yōu)勢，達(dá)到符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的可靠性和穩(wěn)定性。

Doug Bailey

Power Integrations市場營銷副總裁  

我們也認(rèn)為SiC是電動(dòng)汽車(EV)應(yīng)用中的一項(xiàng)重要技術(shù)，特別是當(dāng)母線電壓增加到800V時(shí)。母線電壓的提高可實(shí)現(xiàn)更大的續(xù)航里程和更快的充電速度。SiC對于超過400V的系統(tǒng)是必要的，因?yàn)樗�是一種比傳統(tǒng)硅或IGBT更有效的技術(shù)。

為滿足這一需求，Power Integrations推出業(yè)界首款內(nèi)部集成1700V SiC MOSFET的汽車級(jí)高壓開關(guān)IC。新的InnoSwitch™3-AQ IC可提供高達(dá)70W的輸出功率，主要用于600V和800V純電池和燃料電池乘用車，以及電動(dòng)巴士、卡車和各種工業(yè)電源應(yīng)用。

王中健

上海功成半導(dǎo)體科技有限公司SiC產(chǎn)品線總監(jiān) 

目前新能源汽車用SiC器件，主要在主驅(qū)逆變器、OBC、DC/DC轉(zhuǎn)換上，以及配套的充電樁裝置。基于SiC的材料優(yōu)勢，相比于IGBT，SiC MOSFET可以大幅減少這些元件在車上的占用體積并降低損耗（緩解耗電情況），IGBT逐漸會(huì)被碳化硅MOSFET替代，SiC 功率器件在新能源汽車市場占比也會(huì)越來越大。

車規(guī)級(jí)SiC 功率器件需要在可靠性、一致性等方面有更好規(guī)格，比如SiC 功率器件需要保證柵氧可靠性、并聯(lián)一致性等，來確保SiC 功率器件能夠滿足長時(shí)間、不間斷、處于極端條件下的使用，從而能在正常使用過程中避免安全事故的發(fā)生。

何黎

萬國半導(dǎo)體元件(深圳)有限公司Marketing Manager

SiC的器件，無論是單管還是模塊，都已經(jīng)在新能源汽車的電驅(qū)、OBC、DC-DC等部分廣泛使用。隨著未來新能源車進(jìn)一步取代燃油車, 新能源車對SiC的需求會(huì)急劇增加，這對于整個(gè)SiC的供應(yīng)鏈?zhǔn)莻�(gè)很大的挑戰(zhàn)。

新能源車對SiC器件的要求，除了需要滿足最基本的AECQ-101車規(guī)的可靠性認(rèn)證，客戶設(shè)計(jì)的效率以及相關(guān)的余量要求外，優(yōu)化柵氧化層設(shè)計(jì)保證器件柵氧化層可靠性也至關(guān)重要；對于單管的應(yīng)用來說，提供更小型化的封裝的產(chǎn)品滿足客戶進(jìn)一步提升功率密度的需求也很重要。

雖然基于SiC功率器件市場前景無限廣闊，但是SiC產(chǎn)品技術(shù)商用化的挑戰(zhàn)依然存在，請問，貴公司有怎樣的技術(shù)優(yōu)勢或者市場優(yōu)勢？

陳子穎

英飛凌科技工業(yè)功率控制事業(yè)部市場總監(jiān)

碳化硅市場的增長是強(qiáng)勁的，前景是廣闊的，這主要由碳化硅的特性和應(yīng)用價(jià)值決定的。在電力電子系統(tǒng)應(yīng)用中，一直期待1200V以上耐壓的高速功率器件出現(xiàn)，這樣的器件當(dāng)今非SiC MOSFET莫屬。

除高速特性動(dòng)態(tài)損耗低之外，碳化硅還具有高熱導(dǎo)率、高擊穿場強(qiáng)、高飽和電子漂移速率等特點(diǎn)，尤其適合對高溫、高功率密度、高頻高壓以及抗輻射等惡劣條件要求較高的應(yīng)用。

但SiC 產(chǎn)品技術(shù)商用化的挑戰(zhàn)依然存在，可以舉兩個(gè)例子，SiC的高功率密度和高速特性需要有對應(yīng)的產(chǎn)品封裝技術(shù)。

SiC MOSFET 芯片面積比IGBT小很多，譬如100A 1200V的SiC MOSFET芯片大小大約是IGBT與續(xù)流二級(jí)管之和的五分之一。這時(shí)先進(jìn)的封裝技術(shù)就非常重要，我們在單管封裝中，引入了.XT技術(shù)，即擴(kuò)散焊技術(shù)，就是在特定溫度和壓力條件下，使得SiC芯片的背面金屬，與Lead Frame表面金屬產(chǎn)生原子的相互擴(kuò)散，形成可靠的冶金連接，省去中間焊料，這需要英飛凌Know-how的特殊背金芯片與工藝才能實(shí)現(xiàn)。

而SiC MOSFET的高速特性，需要低寄生電感的模塊封裝，英飛凌中小功率的Easy封裝和大功率的XHP™封裝是最合適的SiC高速器件平臺(tái)，它們可以充分發(fā)揮SiC的特性，并實(shí)現(xiàn)大電流或?yàn)閼?yīng)用和客戶實(shí)現(xiàn)復(fù)雜拓?fù)淠�塊。

蘇勇錦

羅姆半導(dǎo)體（深圳）有限公司技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理 

羅姆憑借以SiC為核心的器件為節(jié)能環(huán)保貢獻(xiàn)，還進(jìn)行包括驅(qū)動(dòng)控制IC（柵極驅(qū)動(dòng)器）、功率分立器件等周邊部件在內(nèi)的解決方案的提案。并且提供豐富的技術(shù)支持，除了提供評(píng)估、仿真工具，還與用戶開展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（Power Lab），加速合作伙伴關(guān)系。 

自2000年發(fā)現(xiàn)SiC半導(dǎo)體所帶來的巨大優(yōu)勢以來，羅姆一直在推動(dòng)SiC元器件的基礎(chǔ)研究。利用自有的生產(chǎn)體系可以完成從晶圓到元器件設(shè)計(jì)和封裝的各個(gè)工序。

此外，在應(yīng)用層面，羅姆利用在全球范圍建立起來的支持體系，為SiC元器件的高速開關(guān)特性和高精度實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)器的一體化設(shè)計(jì)提供強(qiáng)有力的支持。

夏超

安森美中國區(qū)汽車現(xiàn)場應(yīng)用工程師 

從技術(shù)方面來看，安森美(onsemi)領(lǐng)先于智能電源，很早就在SiC方向進(jìn)行了技術(shù)布局與產(chǎn)業(yè)整合，近期對GT Advanced Technologies (GTAT)等企業(yè)的收購也極大地增強(qiáng)了安森美在SiC方向的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的能力，是少數(shù)能提供從襯底到模塊的端到端SiC方案供應(yīng)商之一，安森美最新一代的SiC芯片的性能參數(shù)，相較于上一代產(chǎn)品有著顯著的提升，具有更強(qiáng)的抗雪崩能力。新的D3 1200 V SiC 二極管系列可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗的最小化，使終端的應(yīng)用能效比得到提升，1200 V M3S SiC MOSFET 在電氣指標(biāo)等方面領(lǐng)先于行業(yè)的同類競品。器件在開關(guān)過程中的過沖問題是設(shè)計(jì)人員的一大痛點(diǎn)。安森美在對SiC模塊進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)后，有效削弱了其在振鈴期間的電壓過沖。因此，器件可以在同等過沖下，獲得更快的開關(guān)速度和更低的損耗，或在同等開關(guān)速度下，實(shí)現(xiàn)更低的損耗和更小的過沖。

練俊

丹佛斯硅動(dòng)力有限公司大客戶經(jīng)理 

丹佛斯早在2001就推出了適用于新能源電驅(qū)系統(tǒng)的功率模塊，經(jīng)過20多年的積累，已經(jīng)擁有領(lǐng)先的封裝技術(shù)(比如注塑封裝, DBB ® 和ShowerPower ®)，實(shí)現(xiàn)了SiC功率器件的可靠性和性能完美結(jié)合。而且已經(jīng)在中高功率端獲得了市場上廣泛的認(rèn)可，目前國內(nèi)外一些知名度較高的汽車廠家已經(jīng)開始應(yīng)用丹佛斯的SiC模塊于其最新車型款式。

Power Integrations市場營銷副總裁  Doug Bailey

我們認(rèn)為，實(shí)施SiC以及其他WBG技術(shù)（如GaN）的挑戰(zhàn)已在很大程度上得到解決。Power Integrations銷售的是解決方案，因此我們的IC在同一個(gè)封裝內(nèi)集成SiC開關(guān)和驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)雜的保護(hù)電路。這意味著我們的器件易于使用，設(shè)計(jì)人員可以像使用傳統(tǒng)硅IC一樣使用它們，同時(shí)還能受益于更高電壓下的性能提升。

何黎

萬國半導(dǎo)體元件(深圳)有限公司Marketing Manager 

AOS的SiC產(chǎn)品線包括1200V/650V/750V的MOSFET和二極管，同時(shí)有車規(guī)級(jí)和工規(guī)級(jí)的產(chǎn)品適用于不同的應(yīng)用場景。

我司的SiC MOSFET采用平面結(jié)構(gòu)的工藝，可靠的柵氧化層設(shè)計(jì)以及優(yōu)化的開關(guān)性能為客戶實(shí)現(xiàn)高可靠性的效率提升。

陳鑫磊

泰克科技行業(yè)開發(fā)經(jīng)理 

泰克科技是一家有75年歷史專注電子測試測量設(shè)備的公司，電源轉(zhuǎn)換器行業(yè)一直是泰克非常專注的領(lǐng)域，SiC 新型功率半導(dǎo)體可以毫不夸張的講給電源轉(zhuǎn)換器行業(yè)帶來了巨大的變革，對于SiC功率器件廠家和使用SiC器件電源工程師都面臨著前所未來的測試及驗(yàn)證的挑戰(zhàn)。所以泰克科技在7，8年前就開始投入這個(gè)第三代半導(dǎo)體器件領(lǐng)域的研究，與世界知名的功率半導(dǎo)體公司聯(lián)合開發(fā)了專門針對SIC和GaN的測試儀器與測試方法。目前被國內(nèi)外功率半導(dǎo)體及電源轉(zhuǎn)換器客戶廣泛應(yīng)用。

請問貴公司在SiC領(lǐng)域有著怎樣的布局？公司在第三代功率半導(dǎo)體方面有什么突破性進(jìn)展？可否談?wù)勝F公司未來技術(shù)主攻方向和相關(guān)布局?

陳子穎

英飛凌科技工業(yè)功率控制事業(yè)部市場總監(jiān) 

SiC畢竟是新材料，新技術(shù)，所以從材料、供應(yīng)鏈到應(yīng)用的成熟性需要一個(gè)過程，時(shí)機(jī)是很重要的。而且英飛凌在產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)方面是比較慎重的，對產(chǎn)品質(zhì)量管控比較嚴(yán)格，為了向用戶提供品質(zhì)、可靠性更好的SiC產(chǎn)品，英飛凌花了30年時(shí)間不斷進(jìn)行技術(shù)打磨和沉淀。而且有重大突破的：

1、英飛凌是第一個(gè)采用溝槽柵做SiC MOSFET，這一技術(shù)很好解決了柵極氧化層的可靠性問題，也提高了SiC MOSFET的性能。

2、英飛凌還在積極投資一些創(chuàng)新的技術(shù)，從而能夠更好的成就我們的生產(chǎn)效率和良率的提升。2018年我們收購了一家碳化硅的冷切割技術(shù)的高科技公司Siltectra。英飛凌也在不斷的對其技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行長期的投入，近期我們也得到一些好的消息，首批的測試產(chǎn)品已經(jīng)完成了生產(chǎn)的資格，同時(shí)我們接下來也會(huì)用一個(gè)試生產(chǎn)線來加大量產(chǎn)的速度。

這種冷切割的芯片切割技術(shù)，實(shí)際上對于碳化硅來說，非常高的價(jià)值在于它可以大大的減少對規(guī)定的原材料的浪費(fèi)，所以我們可以用同樣數(shù)量的原材料切割成加倍的晶圓來供生產(chǎn)。

在今年的PCIM，英飛凌會(huì)展出增強(qiáng)型SiC MOSFET芯片技術(shù)；.XT技術(shù)的單管，最大規(guī)格低至７毫歐；低至２毫歐的Easy3B 半橋模塊；1.7kV和2kV芯片技術(shù)及其產(chǎn)品。

蘇勇錦

羅姆半導(dǎo)體（深圳）有限公司技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理 

作為碳化硅元器件的領(lǐng)軍企業(yè)之一，羅姆一直致力于先進(jìn)產(chǎn)品的開發(fā)，早在2010年便于業(yè)界首次量產(chǎn)SiC MOSFET。在車載領(lǐng)域，羅姆于2012年推出了支持AEC-Q101認(rèn)證的車載品，并在車載充電器（OBC）領(lǐng)域擁有很高的市場份額。此外，羅姆碳化硅產(chǎn)品還應(yīng)用于車載DC/DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。2020年6月，羅姆發(fā)布了業(yè)界先進(jìn)的第4代低導(dǎo)通阻抗碳化硅MOSFET。與以往產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時(shí)間的前提下，成功實(shí)現(xiàn)業(yè)界較高水平的低導(dǎo)通電阻。此產(chǎn)品非常適用于包括主機(jī)逆變器在內(nèi)的車載動(dòng)力總成系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備的電源。

今后將繼續(xù)通過與汽車廠商和車載廠商的合作，在推進(jìn)更高效率更高品質(zhì)的產(chǎn)品開發(fā)的同時(shí)，提供豐富的解決方案。

夏超

安森美中國區(qū)汽車現(xiàn)場應(yīng)用工程師 

安森美作為SiC領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一，致力于為客戶提供高效可靠的功率器件。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，安森美從襯底生長-晶圓刻蝕-芯片封裝-系統(tǒng)集成這四個(gè)方向來加以整合升級(jí)。

從第三代半導(dǎo)體方面的進(jìn)展來看，安森美在SiC襯底上可以實(shí)現(xiàn) 6英寸和8英寸的自主生產(chǎn)；晶圓的生產(chǎn)重心正逐步從6英寸向8英寸產(chǎn)線轉(zhuǎn)移，可在一定程度上緩解市場上芯片荒的局面；在器件的封裝方面，安森美具有完整高效的生產(chǎn)體系，可以實(shí)現(xiàn)不同層次客戶應(yīng)用的需求；在系統(tǒng)集成方面，安森美擁有優(yōu)秀的現(xiàn)場應(yīng)用工程(FAE)團(tuán)隊(duì)，可以根據(jù)客戶具體的需求，為客戶提供最佳的解決方案。

安森美未來的主攻方向?qū)��?huì)是智能電源與智能感知兩大方向：在智能電源方面，可持續(xù)發(fā)展成為電源高能效的需求驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)汽車、工業(yè)等也在加速電氣化和自動(dòng)化；在感知層面，汽車業(yè)通過智能感知的技術(shù)可加快L2級(jí)以上自動(dòng)駕駛的步伐，而工業(yè)自動(dòng)化可獲得更高的產(chǎn)出效率。安森美一方面將順應(yīng)中國發(fā)展大趨勢，推動(dòng)智能電源和智能感知技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)關(guān)注汽車功能電子化、自動(dòng)駕駛、機(jī)器視覺、工廠自動(dòng)化、5G、云電源領(lǐng)域。另一方面將持續(xù)發(fā)揮價(jià)值，與中國的戰(zhàn)略客戶建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，提供更加智能和高度差異化的產(chǎn)品。公司將對中國的制造基地進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，以順應(yīng)新能源汽車、工業(yè)等行業(yè)的大趨勢。最重要的是，安森美將與中國的戰(zhàn)略客戶簽訂長期供應(yīng)協(xié)議，保障客戶的供應(yīng)鏈安全。與此同時(shí)，安森美也會(huì)積極支持中國的2030碳達(dá)峰、2060碳中和等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

練俊

丹佛斯硅動(dòng)力有限公司大客戶經(jīng)理 

丹佛斯目前主打的汽車級(jí)SiC功率模塊平臺(tái)DCM™1000X市場反響強(qiáng)烈，為適應(yīng)市場需求，丹佛斯正加緊布局國際市場，歐洲、美國及中國的產(chǎn)線正在高速建設(shè)中。其中采用Cree三代芯片的1200V模塊在保證可靠性的前提下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)先的功率密度和輸出能力。丹佛斯專注于封裝技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，且在芯片選擇上是獨(dú)立靈活的，市場上最新出現(xiàn)的Cree的Gen3+以及其他廠家的最新產(chǎn)品已經(jīng)在評(píng)估中。未來我們會(huì)開發(fā)出更多款滿足客戶不同性能，成本和供應(yīng)安全要求的產(chǎn)品，以適應(yīng)客戶最前沿的SiC需求。

Power Integrations市場營銷副總裁  Doug Bailey

除了如前所述將SiC開關(guān)與驅(qū)動(dòng)器封裝在IC中之外，Power Integrations還是為工業(yè)、牽引和可再生能源應(yīng)用提供SiC模塊驅(qū)動(dòng)器的領(lǐng)導(dǎo)者。我們的SCALE™-2 ASIC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)有源鉗位短路保護(hù)、高效并聯(lián)并減少BOM數(shù)量。這有助于提高可靠性并降低系統(tǒng)成本。

何黎

萬國半導(dǎo)體元件(深圳)有限公司Marketing Manager 

AOS自2015年布局第三代半導(dǎo)體以來，持續(xù)不斷的增加對第三代半導(dǎo)體的投資，目前主要以SiC為主。我司的第二代的1200V/750V/650V SiC MOSFET產(chǎn)品已經(jīng)全線推出市場，模塊類的產(chǎn)品也即將量產(chǎn)，未來除了繼續(xù)平臺(tái)迭代以外，將會(huì)不斷完善和豐富模塊類的產(chǎn)品線。

陳鑫磊

泰克科技行業(yè)開發(fā)經(jīng)理 

泰克科技計(jì)劃為第三代功率半導(dǎo)體行業(yè)提供從晶圓側(cè)，封裝測，系統(tǒng)應(yīng)用側(cè)全面解決方案。目前泰克推出了全新的TIVP系列光隔離探頭，轉(zhuǎn)為第三代功率半導(dǎo)體SiC和GaN研發(fā)，配合泰克12bit 高精度多通道示波器，組成SiC特性測試的強(qiáng)強(qiáng)組合，高達(dá)120dB共模抑制比，高達(dá)1GHz 帶寬，具有超高抗干擾性能，為SiC特性測試提供了準(zhǔn)確可靠的測試技術(shù)。當(dāng)然結(jié)合泰克旗下品牌Keithley的4200A和2600-PCT晶圓級(jí)參數(shù)測試方案和我們積極投入研發(fā)推出本土化SiC可靠性測試方案，和SiC 器件及模塊的動(dòng)靜態(tài)性能測試方案，實(shí)現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈的測試方案，來支持SiC器件廠家提升器件性能和良品率，支持電源工程師更好的應(yīng)用和發(fā)揮SiC器件的特性，從而助力綠色能源的發(fā)展。