h1_key

  碳化硅和IGBT優(yōu)缺點(diǎn)，在對(duì)碳化硅長(zhǎng)達(dá)30多年的研究中，英飛凌的技術(shù)打磨和沉淀，最終體現(xiàn)在具體的產(chǎn)品和技術(shù)上，典型的就是英飛凌CoolSiC? MOSFET，它可以簡(jiǎn)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少器件數(shù)量，降低損耗，提高功率密度。

  CoolSiC? MOSFET 芯片面積比IGBT小很多，大約是IGBT與續(xù)流二級(jí)管之和的五分之一;在耐高壓方面則可以通過(guò)提高系統(tǒng)的開關(guān)頻率來(lái)提高系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)功率密度;在可靠性和質(zhì)量保證方面，能很好地規(guī)避平面柵的柵極氧化層可靠性問(wèn)題，同時(shí)功率密度也更高。

  正是由于SiC MOSFET這些出色的性能，其在光伏逆變器、UPS、ESS、電動(dòng)汽車充電、燃料電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域都有相應(yīng)的應(yīng)用。

  相對(duì)而言，安森美的技術(shù)和產(chǎn)品更加集中在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車主驅(qū)領(lǐng)域的M3系列碳化硅功率模塊，及后續(xù)更大性能提升的M3e系列。在碳化硅設(shè)計(jì)生產(chǎn)方面，安森美擁有近20年的經(jīng)驗(yàn)積累，目前已發(fā)布了三代碳化硅 MOSFET，每一代都針對(duì)一種特定的應(yīng)用：

  M1基于Square cell結(jié)構(gòu)，適用于工業(yè)和汽車應(yīng)用，針對(duì)在20 kHz范圍內(nèi)運(yùn)行的最低導(dǎo)通損耗和穩(wěn)定可靠性進(jìn)行了優(yōu)化;M2系列應(yīng)用了Hex cell結(jié)構(gòu)，涵蓋同類型但電壓較低的應(yīng)用，具有針對(duì)這些電壓優(yōu)化的新型晶胞結(jié)構(gòu);M3系列采用了Strip cell結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)快速開關(guān)應(yīng)用;下一代安森美將采用Trench cell結(jié)構(gòu)，其性能還將得到進(jìn)一步提升。用安森美的話說(shuō)，其所有的碳化硅器件都已達(dá)到最高的可靠性水平，并已完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

  在功率設(shè)備領(lǐng)域，安森美一方面從基礎(chǔ)、晶圓、單管、模塊到系統(tǒng)級(jí)都有完整的硅基設(shè)備和碳化硅設(shè)備解決方案。另一方面，安森美近年來(lái)仍在不斷投資改進(jìn)碳化硅設(shè)備的溝槽設(shè)計(jì)、包裝技術(shù)和工藝，大大提高了終端設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率、功率密度和成本控制。與此同時(shí)，硅基設(shè)備也在不斷改進(jìn)，以滿足新的應(yīng)用需求。

  安森美中國(guó)汽車碳化硅現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師牛嘉浩總結(jié)說(shuō)，新技術(shù)的發(fā)展并不意味著原技術(shù)的消亡，這是一個(gè)迭代的過(guò)程。雖然碳化硅迅速崛起，取代硅基設(shè)備是一些應(yīng)用的主流趨勢(shì)，但硅基功率設(shè)備仍占據(jù)大部分市場(chǎng)，有自己的優(yōu)勢(shì)，不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)退出舞臺(tái)。

  從安森美和英飛凌對(duì)IGBT和碳化硅的態(tài)度來(lái)看，硅基IGBT本身的股票市場(chǎng)仍然很大，碳化硅器件仍處于早期發(fā)展階段，無(wú)論是起步還是加快發(fā)貨，兩者的市場(chǎng)總量仍有一定差距，兩者不是零和博弈，甚至有許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，需要兩者共同發(fā)揮，在交叉互補(bǔ)中前進(jìn)。IGBT余熱尚未消散，碳化硅新風(fēng)緩緩掀起。