近日，第七屆國際第三代半導(dǎo)體論壇暨第十八屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。本屆論壇由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）、國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）聯(lián)合主辦，北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)共同承辦。
期間，由北京一徑科技有限公司、廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司、廣東晶科電子股份有限公司、上海瞻芯電子科技有限公司協(xié)辦支持的”車用半導(dǎo)體創(chuàng)新合作峰會“如期舉行。
全球SiC在過去兩年發(fā)生了很多事情，其中，特斯拉開始引入SiC MOSEFT到主驅(qū)上并迅速量產(chǎn)，并被市場廣泛接受，客戶反應(yīng)良好；國產(chǎn)新能源車開始引入SiCMOSFET 到主驅(qū)上，反應(yīng)良好；SiC襯底開始降價；SiC市場從以二極管為主逐漸過渡到以MOSFET為主（國際市場）。國際領(lǐng)先大廠采取不同的發(fā)展策略，Cree供應(yīng)全球大多數(shù)的的SiC襯底，其垂直整合，控制襯底價格及產(chǎn)品開發(fā)，過度到8吋的時間以到達器件級別的價格競爭力。羅姆采用垂直整合，向8吋過度，追求性價比，2009收購SiCrystal；英飛凌采用IGBT 12“ 和SiC雙輪發(fā)展，封裝有規(guī)模價格優(yōu)勢，2018年收購Siltectra。博世專注于SIC器件的研發(fā)生產(chǎn)，已經(jīng)在BYD漢上得到批量應(yīng)用。
會上，廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司總裁周曉陽做了題為“碳化硅應(yīng)用于新能源汽車電機電控系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與優(yōu)化思路”的主題報告。
SiC可實現(xiàn)更有效的電驅(qū)控制，提高續(xù)航里程，減少電池消耗；可提供速度更快，容量更高的車載充電方案；可實現(xiàn)更高電壓，從而提升充電速度。當(dāng)前整車廠及Tier1不斷引入SiC。
報告結(jié)合SiC芯片的優(yōu)勢、SiC的封裝趨勢、SiC器件在新能源汽車上的應(yīng)用趨勢，分享了SiC模塊封裝設(shè)計需求、SiC模塊封裝工藝的進階、SiC模塊封裝結(jié)構(gòu)的進階、SiC模塊封裝可靠性、SiC模塊在電驅(qū)上的應(yīng)用等最新發(fā)展趨勢。
當(dāng)前，SiC功率器件向著更高的功率、更高的運行節(jié)溫、更小的體積、更低的雜散電感、更低的損耗、更低的熱阻、更苛刻的成本要求、更好的可靠性等方向發(fā)展。SiC模塊封裝設(shè)計需求方面，結(jié)合碳化硅芯片的本身特性以及市場對碳化硅器件性能的需求，新型碳化硅模塊的進一步創(chuàng)新一定是在更高的性能，更小的尺寸和更性價比的成本為主要指標(biāo)進行開發(fā)。
SiC模塊封裝工藝方面，目前功率器件壽命可靠性薄弱點主要是鋁線鍵合工藝，隨著碳化硅的器件逐漸推廣，新型鍵合工藝也逐漸推廣。SiC模塊封裝結(jié)構(gòu)方面，正向著優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)低雜散電感封裝，降低峰值電壓，保護器件，降低損耗，實現(xiàn)高性能高可靠性封裝的方向進階。
報告指出，相比于傳統(tǒng)功率器件，SiC器件在測試和應(yīng)用時需要關(guān)注以下幾點：一是大功率模塊采用多芯片并聯(lián)；相比IGBT，SiC MOSFET的器件電氣參數(shù)具有更大分散性，在模塊并聯(lián)配置時需要更準(zhǔn)確的分組設(shè)置和測試方法；二是柵極開啟電壓Vth需要通過預(yù)測試實現(xiàn)準(zhǔn)確可重復(fù)測量；三是雙脈沖測試系統(tǒng)雜散電感對SiC器件波形影響更大，導(dǎo)致讀值異常；四是SiC器件在大電流關(guān)斷時di/dt高，模塊會承受較大的電壓應(yīng)力，電壓尖峰容易超過安全工作區(qū)。
當(dāng)前，芯聚能自主開發(fā) SiC 車載主驅(qū)模塊，已于2020年8月完成設(shè)計定型，包括1200V/750V 多個版本，經(jīng)過驗證，2021年Q4產(chǎn)能 >10萬塊/年，計劃于2022年Q1 SOP。
（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）
