國產(chǎn)SiC MOSFET，正在崛起

來源：電子工程世界

SiC（碳化硅），已經(jīng)成為車企的一大賣點(diǎn)。而在此前，有車企因是否全域采用SiC MOSFET，發(fā)生激烈輿論戰(zhàn)?？梢?，SiC這一市場在汽車領(lǐng)域頗有潛力。

不過，近幾年國內(nèi)SiC MOSFET發(fā)展飛速，誕生了眾多產(chǎn)品，同時(shí)陸續(xù)過車規(guī)，讓人眼花繚亂。所以我們邀請(qǐng)到了眾多工程師，分享自己曾經(jīng)接觸過，或者從其他廠商中聽到過的SiC產(chǎn)品，并且分享自己對(duì)于MOSFET選型時(shí)的一些心得，看看有沒有心中的那一顆。

備受好評(píng)的汽車SiC產(chǎn)品

基本半導(dǎo)體的碳化硅MOSFET B2M系列產(chǎn)品備受工程師好評(píng)，它是一款可用于新能源汽車電機(jī)控制器的國產(chǎn)SiC產(chǎn)品。其具有優(yōu)秀的高頻、高壓、高溫性能，在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用碳化硅MOSFET器件替代傳統(tǒng)硅IGBT器件，可提高功率回路開關(guān)頻率，提升系統(tǒng)效率及功率密度，降低系統(tǒng)綜合成本?；景雽?dǎo)體第二代碳化硅MOSFET系列新品基于6英寸晶圓平臺(tái)開發(fā)，比上一代產(chǎn)品在比導(dǎo)通電阻、開關(guān)損耗以及可靠性等方面表現(xiàn)更為出色。比如，典型型號(hào)B2M065120H，其Vds為1200V，Id（Tc=25°C）為47A，典型Rdson為65mΩ@Vgs=18V，Rth（jc）為0.6K/W，Qs（Gate to Source Charg）為18nC，Qsd（Gate to Drain Charge）為30nC，Qg（Total Gate Charge）為60nC。

據(jù)工程師評(píng)價(jià)，基本半導(dǎo)體的產(chǎn)品目前在國內(nèi)滲透率非常高。其中，汽車級(jí)SiC功率模塊產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)，目前年產(chǎn)能達(dá)25萬只。

比肩國際的光伏、UPS SiC產(chǎn)品

泰科天潤的1200V 80mΩ SiC MOSFET也受到了EEWorld工程師的推薦，該產(chǎn)品具有更低的導(dǎo)通電阻，更低的開關(guān)損耗，更高的開關(guān)頻率，更高的工作溫度， Vth典型值超過3V。應(yīng)用場景包括，光伏、OBC、UPS及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。據(jù)工程師評(píng)論，泰科天潤的產(chǎn)品線涉及基礎(chǔ)核心技術(shù)產(chǎn)品、碳化硅成型產(chǎn)品以及多套行業(yè)解決方案。目前泰科天潤的碳化硅器件650V/2A-100A，1200V/2A-50A，1700V/5A-50A，3300V/0.6A-50A等系列的產(chǎn)品已經(jīng)投入批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量完全可以比肩國際同行業(yè)的先進(jìn)水平。產(chǎn)能方面，泰科天潤湖南6寸晶圓線已累計(jì)完成超３萬片流片和銷售，此外北京8寸晶圓線已開工建設(shè)，2025年可實(shí)現(xiàn)通線投產(chǎn)。

自產(chǎn)自用的SiC產(chǎn)品

比亞迪在新能源時(shí)代無疑逐漸成為王者，而在SiC方面，其表現(xiàn)也非常強(qiáng)勁，甚至有著“車圈Wolfspeed”的稱號(hào)。從產(chǎn)品上面來看，工程師們都非常推薦比亞迪半導(dǎo)體的碳化硅MOSFET BSKE040S120。據(jù)介紹，比亞迪SiC功率器件包含單管和功率模組兩種封裝形式。單管產(chǎn)品應(yīng)用于新能源汽車DC-DC轉(zhuǎn)換模組及AC-DC雙向逆變模組；模塊產(chǎn)品應(yīng)用于新能源汽車使電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器體積大幅縮小，整車性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上大幅提升。今年，比亞迪宣稱，比亞迪新建碳化硅工廠將成為行業(yè)最大的工廠，該工廠將會(huì)在今年下半年投產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模全球第一，是第二名的十倍。同時(shí)，在今年5月還公布，全新一代SiC功率模塊采用了“全球首創(chuàng)”的疊層激光焊技術(shù)。取代了傳統(tǒng)的螺栓連接工藝，從而使得他們HPD模塊的雜散電感大幅降低75%，電控最高效率達(dá)99.86%，過流能力提高了10%，實(shí)現(xiàn)碳化硅功率模塊性能全面躍升。

我國SiC MOSFET正在極速上車

我國SiC MOSFET增速和成長非常明顯，同時(shí)在汽車領(lǐng)域也取得了重大的進(jìn)展：

2023年7月10日，派恩杰宣布1700V/1Ω SiC MOSFET產(chǎn)品已成功應(yīng)用于國內(nèi)知名能源汽車企業(yè)的主驅(qū)逆變器輔助電源項(xiàng)目，并收獲該知名新能源車企訂單。

2023年7月10日，納芯微宣布了他們的SiC MOSFET產(chǎn)品，全系列具有1200V的耐壓能力。該系列產(chǎn)品包括四種規(guī)格的Rdson（Vgs=18V），分別為14/22/40/60mΩ，并計(jì)劃經(jīng)過全面的車規(guī)級(jí)認(rèn)證，以確保完全符合汽車級(jí)應(yīng)用的需求。

2023年10月，國星光電開發(fā)的1200V/80mΩ SiC-MOSFET（碳化硅-場效應(yīng)管）器件也成功獲得了AEC-Q101車規(guī)級(jí)認(rèn)證并通過高壓960V H3TRB（HV-H3TRB）可靠性考核。

2024年3月8日，瞻芯電子宣布開發(fā)的三款第二代650V SiC MOSFET產(chǎn)品通過了嚴(yán)格的AEC-Q101車規(guī)級(jí)可靠性認(rèn)證。

2024年3月，蓉矽半導(dǎo)體自主研發(fā)的1200V 40mΩ SiC MOSFET NC1M120C40HT近日順利通過AEC-Q101車規(guī)級(jí)測試和HV-H3TRB。

2024年12月，昕感科技面向新能源領(lǐng)域推出一款重量級(jí)SiC MOSFET器件新產(chǎn)品（N2M120007PP0），實(shí)現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的超低導(dǎo)通電阻規(guī)格1200V/7mΩ。新品基于車規(guī)級(jí)工藝平臺(tái)，兼容18V柵壓驅(qū)動(dòng)。

此外，在溝槽型SiC上，國內(nèi)也有著新突破。今年9月，國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）歷經(jīng)四年自主研發(fā)，成功突破了溝槽型碳化硅MOSFET芯片制造的關(guān)鍵技術(shù)，標(biāo)志著我國在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了首次重大突破。

審核編輯 黃宇