JBO竞博SiC如何破局未来产业应用

  新闻资讯     |      2023-07-11 00:06

  JBO竞博2020年,从中央密集部署,到资本市场热捧,“新基建”正式站上风口。相比传统的基建,“新基建”立足于高新的基础设施建设,无论是信息基础设施、融合基础设施还是创新基础设施均发力于科技端,从‘互联网+’、‘数字经济’、‘

  社会的数字化转型拉动了电子产业的发展。作为电子产品的基础元器件之一,功率半导体器件在传统电力电子行业即有着非常广泛的应用,5G新能源等“新基建”均涉及功率半导体芯片等基础元器件,可以说是“新基建”的“心脏”。根据 Yole 数据,2017 年全球功率半导体器件市场规模为 144.01 亿美元,预计到 2022 年功率半导体器件市场规模将达到 174.88 亿美元,复合增长率为 3.96%。可以预见,在这波席卷而来的产业电子化升级浪潮中,功率半导体器件必将得到越来越多的重视与应用,也必将带动本土功率半导体芯片需求趋于旺盛。

JBO竞博SiC如何破局未来产业应用(图1)

  而随着Si和化合物半导体材料GaAs在器件性能的提升到了瓶颈,寻找新一代半导体材料成为了发展的重要方向。至此,第三代宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)闯入了人们的视线!

  提到SiC,人们的第一反应是其性能优势,如电气(更低阻抗/更高频率)、机械(更小尺寸)和热性质(更高运行温度),非常适合制造很多大功率电子器件;但如果说到应用,大多数人都会说它成本太高,推广起来需假以时日。事实上,在一些有性能JBO竞博、效率、体积、散热,甚至系统成本要求的应用中,SiC器件已开始在取代硅。

  以新能源汽车为例。汽车市场无疑是SiC最重要的驱动力,据测算,电动汽车整车半导体平均总成本是传统汽车的两倍,而电动汽车50%的总成本与功率器件有关。然而仅比较SiC器件和硅器件的成本是有失偏颇的。据统计,在汽车中SiCMOSFET增加的成本大约为300美元,而估计节省的成本可达2000美元。

  特斯拉的Model 3就采用了意法半导体英飞凌的SiC逆变器,是第一家在主逆变器中集成全SiC功率模块的车企;2017年12月,罗姆为VENTURI车队在电动汽车全球顶级赛事“FIAFormula E”锦标赛中提供了采用全SiC功率模块制造的逆变器,使逆变器尺寸下降了43%,重量减轻了6kg;科锐一直在积极扩大其SiC衬底产能并将业务重心从LED向功率器件转移,成为大众FAST(未来汽车供应链)项目合作伙伴,和安森美签署了多年期协议,为其供应6英寸衬底和外延片,并扩大了和意法半导体的合作范围,增加了订单;其它厂商方面,丰田和电装、富士、三菱合作开发SiC基MOSFET,博世拟用其位于罗伊特林根的半导体制造厂生产SiC晶圆。

  从产业格局来看,目前全球SiC产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势。具体到SiC应用方面,SiC肖特基二极管器件已经广泛应用于高端电源市场,包括PFC、光伏逆变器和高端家电变频器。以科锐、英飞凌、罗姆等为代表的半导体SiC巨头,正逐步推出SiC金属一氧化物半导体场效应晶体管、双极结型晶体管、结型场效应管和绝缘栅双极型晶体管等产品。

  尽管我国开展SiC材料和器件方面的研究工作较晚,但仍有部分企业在产业化方面初具规模。国内比亚迪就在SiC方面进行积极布局,并投入巨资入局。在即将于11月3-5日在深圳国际会展中心举办的慕尼黑华南电子展上,也将汇集诸多SiC领域的国产厂商进行产品和技术展示。目前,比亚迪己经成功研发了SiC MOSFET,包括基于硅或碳化硅等材料打造的IGBT、MOSFET等。预计到2023年,比亚迪将在旗下的电动车中实现SiC基车用功率半导体对硅基IUBT的全面替代。

  泰科天润(展位号:10A66)可以提供多达四个电压等级的SiC肖特基二极管,其中有针对普通应用场合的650V/1200V电压等级产品,以及针对于高压应用领域的1700V/3300V电压等级产品。泰科天润650V/1200V电压等级的产品已经广泛应用于光伏、通信、电动汽车等应用领域JBO竞博,其1200V器件更是成为国内率先由权威第三方检测机构测试并通过AEC-Q101车规认证的产品。此外公司的高电压的1700V/3300V电压等级产品也同样成熟,1700V碳化硅肖特基二极管产品型号齐全,也是同行中极少数可以批量供货3300V碳化硅产品的功率半导体器件厂商。

JBO竞博SiC如何破局未来产业应用(图2)

  除此之外,里阳半导体(展位号:10H23)、扬杰科技等也是国内SiC功率器件产业的佼佼者。前者通过组建专业的功率半导体芯片生产线及产品封测线,将芯片研发、设计、制造、封测融合为一体,能够提供多种封装型号的高性能650V/1200V电压等级SiC二极管/MOSFET产品;后者作为功率器件领域的后起之秀,依托“内生+外延”的发展路径,持续推进第三代宽禁带半导体碳化硅项目的研发及产业化。

  近年来,万物互联的呼声越来越高,以汽车、高铁为代表的交通工具,以光伏、风电为代表的新能源领域,以手机为代表的通信设备,以电视机、洗衣机、空调、冰箱为代表的消费级产品,都在不断提高电子化水平,其中又以新能源汽车的高度电子化最为引人注目;与此同时,工业、电网等传统行业也在加速电子化进程。在中美贸摩擦升级的大背景下,本土功率半导体企业正积极迈进,积蓄实力、加快实现行业的国产替代进程,在即将到来的首届慕尼黑华南电子展上,也将有更多的优秀国产SiC功率器件产品和解决方案登场,让我们拭目以待!

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