SiC技術(shù)助力高效電驅(qū)系統(tǒng)

當(dāng)前，電驅(qū)系統(tǒng)正朝著高電壓、高功率密度和高可靠性的方向發(fā)展。

安森美中國區(qū)汽車現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理盧航宇表示，新能源汽車從400V平臺(tái)向800V平臺(tái)過渡，部分車型甚至已在嘗試1000V以上的電壓平臺(tái)，這對功率器件的耐壓能力提出了更高要求。以800V平臺(tái)為例，需要采用1200V的功率器件來適配，更高電壓平臺(tái)未來將需要1400V或1500V等級(jí)的器件支持。此外，電機(jī)朝高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展，帶來了對器件更高開關(guān)頻率的要求，進(jìn)而增加了開關(guān)損耗。因此，提升功率器件在高頻條件下的表現(xiàn)，成為關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。

針對碳化硅與傳統(tǒng)IGBT的關(guān)系，盧航宇認(rèn)為，二者并非完全替代，而是互補(bǔ)使用。IGBT依然適用于400V平臺(tái)和中低功率場景，而碳化硅更適合中高壓、高功率應(yīng)用。盡管當(dāng)前IGBT在成本上仍有優(yōu)勢，但隨著碳化硅價(jià)格持續(xù)下探，其應(yīng)用范圍正逐步擴(kuò)展至中低價(jià)位車型，包括混動(dòng)和增程車型。

安森美的碳化硅產(chǎn)品已迭代至第三代。最新的EliteSiC?M3e?MOSFET于去年第一季度量產(chǎn)，相較上一代均提升了20%至30%的性能。下一代產(chǎn)品將轉(zhuǎn)向溝槽柵結(jié)構(gòu)，預(yù)計(jì)將在明年量產(chǎn)，進(jìn)一步提升導(dǎo)通與開關(guān)性能。

在封裝方面，安森美推出了多種碳化硅模塊解決方案，包括即將上市的半橋塑封模塊。該模塊具備低雜散電感和高可靠性特性，通過先進(jìn)的銀燒結(jié)實(shí)現(xiàn)了低熱阻和高性能。支持多芯片并聯(lián)配置，以滿足不同客戶需求。

在制造方面，安森美目前已量產(chǎn)6英寸碳化硅晶圓，并從2024年起逐步向8英寸晶圓轉(zhuǎn)移。其8英寸襯底與外延產(chǎn)線已建成，具備年產(chǎn)100萬片8英寸晶圓的能力，以提升產(chǎn)能、優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)。

在可靠性方面，安森美的碳化硅器件遵循AEC-Q101和AQG324標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)進(jìn)行加嚴(yán)測試。包括1400V下的10小時(shí)高壓測試、200°C下400小時(shí)高溫加測，以滿足極端工況下的要求。此外，動(dòng)態(tài)偏壓、高壓應(yīng)力等多項(xiàng)測試也全面覆蓋，確保器件在電驅(qū)系統(tǒng)中的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

面對快速發(fā)展的中國新能源汽車市場，安森美已建立起本地化的應(yīng)用支持團(tuán)隊(duì)，涵蓋FAE、質(zhì)量與產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)，以更高效響應(yīng)客戶需求。

關(guān)于未來技術(shù)方向，盧航宇透露，安森美正積極推進(jìn)多項(xiàng)系統(tǒng)級(jí)創(chuàng)新。例如將碳化硅芯片嵌入PCB，以實(shí)現(xiàn)更低雜散電感和更高集成度。