英飛凌推出650V SiC MOSFET，低壓SiC市場競爭激烈

（文章來源：電子工程世界）

英飛凌宣布推出650V SiC MOSFET，標志著公司進一步增強了在低壓SiC領域的布局，650V CoolSiC MOSFET系列，可以滿足包括服務器、電信和工業SMPS、太陽能系統、能源存儲和電池化成、不間斷電源（UPS）、電機控制和驅動以及電動汽車充電在內的大量應用與日俱增的能效、功率密度和可靠性的需求。

英飛凌科技電源與傳感系統事業部大中華區開關電源應用高級市場經理陳清源詳細解讀了英飛凌全新650V SiC的產品特性，以及英飛凌在SiC等第三代半導體領域的布局。陳清源表示，單就SiC技術來說，英飛凌已經耕耘了超過十年，目前是第六代產品，包括MOSFET、二極管、模組、驅動以及車用幾大系列。

陳清源援引IHS的數據表示，今年650V SiC MOSFET大概有獎金5000萬美元的市場總容量，預計2028年將達到1億6000萬，年復合成長率達16%。值得注意的是，這是排除電動汽車、軍事和航空的市場，比如特斯拉就已經早早采用了意法半導體650V SiC器件。如果算上這些市場，650V SiC市場的空間會更大。

陳清源總結了SiC器件的幾大特點，包括更寬的帶隙，更高的擊穿場強，更低的電子遷移率，更好的熱導率以及更快的電子漂移速度。這使得SiC具有更高的運行電壓、更高的功率密度、更薄的活性層、更快的開關頻率、更高的效率以及更好的散熱性能等多方面優勢?？墒构β势骷虞p薄短小，效率更高，整個板級設計也更靈活，從而降低整體尺寸。

陳清源表示，Si、SiC以及GaN三種產品面向不同的市場，比如Si電壓范圍是25V至1.7kV，SiC支持650V至3.3kV，而GaN則支持80V-650V，雖說三者在650V這一區域有所重疊，但特點不同，比如Si的性價比最高，SiC的可靠性更高，而GaN的切換頻率更高，用戶可以根據自己的不同需求選擇不同器件組合。

目前英飛凌在整個功率器件市場占有率位居全球第一，包括低壓MOS、高壓MOS、IGBT等都有涉及，陳清源也強調盡管第三代半導體來勢洶洶，但公司始終會將精力分散到硅、SiC以及GaN等產品線上，不會只圍繞一種產品開發。這也足以說明三種產品各具特色，需要在不同場合發揮作用?！拔覀兊娜龡l產品線是共存的，不會說互相取代，英飛凌有穩定的收益，可以繼續去支持任何系列新產品的開發、研究，以及與客戶的合作?！?/p>

單從SiC技術來說，英飛凌英飛凌SiC今天談的只是一部分，英飛凌在SiC的領域事實上已經有超過10年的經驗，目前已經出到第六代產品，產品種類包括MOSFET、二極管、模組、驅動以及車用幾大系列。

英飛凌在SiC上的優勢不止在研發，包括擁有自己的生產線以及全面的產品布局，這都是英飛凌的特別之處。陳清源也表示，目前英飛凌已經采用了6英寸SiC，產能完全可以滿足市場所需，未來如果需要更多產能，公司也會適時將晶圓升級到8英寸。

2月底，英飛凌一口氣推出了8款650V SiC，提供包括經典的TO-247 3引腳封裝以及開關損耗更低的TO-247 4引腳封裝。提供從27mΩ到107mΩ靜態導通電阻選項，滿足客戶不同成本，不同效率，不同設計規格所需。

陳清源特別強調了英飛凌SiC的高可靠性，由于SiC多用于高壓基礎設施，所以英飛凌非常重視其質量，采取了多重手段，比如通過優化柵極氧化層從而更加堅固，為了防止“誤導通”，把VGS重新設計成大于4V，這可以降低噪音帶來的誤導通。而在一些特殊的拓撲中，例如CCM圖騰柱的拓撲，適用于硬換向的體二極管。在抗雪崩和抗短路能力測試中，也有著不俗的表現。

陳清源補充道，由于SiC相對傳統Si設計復雜，所以為了解決工程師開發顧慮，特意把VGS電壓范圍設置的更寬，同時可在0V電壓可以關斷VGS，不需要GaN那樣的負電壓，給電路設計帶來麻煩。針對導熱系數，英飛凌實際測試了自家的三款產品，當在100℃時，SiC的RDS(on) 相比其他兩種都小了約1/3，這就意味著高溫特性好，同時也意味著對散熱的要求可以更低，可以降低設計成本。

柵極氧化層的設計師MOSFET的一大難點，目前主流設計方法學是兩種，一種是平面式，在導通狀態下，性能與柵極氧化層可靠性之間需要很大的折中，另外一種則是溝槽式方案，更容易達到性能要求，而不偏離柵極氧化層的安全條件。陳清源表示，英飛凌的溝槽式設計經驗來源于CoolMOS，已經開發了將近20年，取得了大量專利和實際量產的可靠經驗。
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