意法半導體亞太區(qū)功率分立和模擬產(chǎn)品器件部區(qū)域營銷和應用副總裁沐杰勵Francesco Muggeri介紹了意法半導體的碳化硅產(chǎn)品線,Muggeri表示,意法半導體的碳化硅產(chǎn)品目前在汽車行業(yè)得到了大量應用,目前正在積極向工業(yè)領域進軍。
根據(jù)2019投資者關系日時透露的消息,2018年,意法半導體碳化硅的產(chǎn)值為一億美元,預計2019年全年將翻一倍至兩億。目前意法半導體是全球排名第一的車用碳化硅MOSFET供應商,有超過20個車廠與之合作,量產(chǎn)車型更是達到了10個以上。其中包括歐洲8大車廠,雷諾尼桑以及三菱等日系,現(xiàn)代起亞等韓系車廠都和意法有著廣泛合作。

也正是如此,意法半導體制定了中期目標,2025年碳化硅市占率超30%。
技術方面,意法半導體正在開發(fā)下一代溝槽式技術(trench technology)的碳化硅,使得器件尺寸不斷縮小。而在產(chǎn)線方面,一方面意法半導體并購了Norstel AB大部分股權,使得公司可以自主生產(chǎn)SiC外延,此外,意法半導體還和Cree-Wolfspeed簽署了多年碳化硅供貨協(xié)議,以保證穩(wěn)定的產(chǎn)能。

“過去幾年,SiC的基材有些短缺,這也是我們積極部署產(chǎn)線的重要原因。這個月開始,意大利Catania工廠旁就會誕生一個全新的碳化硅工廠。此外,當我們自己來做外延的時候,我們就會變得主動,同時也不需要美國供應商來提供產(chǎn)品,這對中國市場非常重要。”Muggeri說道。
Muggeri強調(diào)道,在功率器件領域,意法半導體除了分立元件之外,還提供了標準模塊和解決方案,滿足客戶即插即用的需求。目前這些模塊主要應用在汽車市場,但未來同樣適合大功率的工業(yè)市場中。
關于碳化硅技術的補充
碳化硅(SiC)是一種寬帶隙材料,與硅相比,具有許多優(yōu)點,例如,工作溫度更高,散熱性能得到改善,開關和導通損耗更低。 不過,寬帶隙材料比硅基材料的量產(chǎn)難度更高。

如圖所示,相比硅技術,碳化硅在功率密度,溫度效應等方面具有顯著優(yōu)勢。
碳化硅的優(yōu)點包括如下:
更高的性能和工作電壓
功率損失極低
本征SiC體二極管(MOSFET)(4象限開關操作)
開關比硅更快,更可靠
在擊穿電壓相同的條件下,芯片尺寸更小
能效更高
導熱性高
更高的工作頻率
開關損耗更低,二極管開關性能出色
更小、更輕量化的系統(tǒng)
更高的工作溫度
工作節(jié)溫最高200°C
散熱要求降低,可用于輕量化系統(tǒng),延長使用壽命
容易驅(qū)動
完全兼容標準柵極驅(qū)動器
設計更簡單
意法半導體在碳化硅開發(fā)商的歷史
意法半導體從1996年開始從事碳化硅技術研發(fā)。在半導體市場推出一項新技術,質(zhì)量高、壽命長,成本有競爭力是基本要求。意法半導體戰(zhàn)勝了這種寬帶隙材料的量產(chǎn)挑戰(zhàn),于2004年開始生產(chǎn)其首款SiC二極管。2009年,意法半導體的第一款 SiC MOSFET投產(chǎn),此后又增加了1200V的SiC MOSFET和功率肖特基二極管,以完善原來的650V產(chǎn)品組合。





