当下，以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的宽禁带半导体功率器材正在鼓起。与传统的硅器材比较，宽禁带半导体功率器具有许多长处，如功率密度高、功率高、尺度小、耐高温等优势。两者之中，SiC器材愈加老练，现已在许多范畴得到了运用。近来，功率半导体首要厂商之一安森美半导体公司电源计划部产品商场司理王利民先生向咱们介绍了安森美半导体的SiC器材的长处和运用。
高性价比与高可靠性
王利民介绍说，碳化硅器材具有杰出的高压、高频、高功率特性。一般硅器材若要做出碳化硅MOSFET的Rds-on和开关损耗，需求100倍硅MOSFET的面积。相同的面积，硅IGBT相对的内阻或压降要高3到5倍，开关损耗大致要高至少10倍以上。所以，在高压范畴，碳化硅MOSFET以及碳化硅的二极管都是十分抱负的开关器材。
与硅器材比较，安森美半导体的碳化硅计划具有很好的性价比。相同的电源，假如替换成碳化硅计划，其体积、功率密度以及全体BOM本钱都会得到优化。例如，关于十几千瓦的升压或PFC或升压运用，碳化硅MOSFET不只功率会大起伏进步，总本钱也会比IGBT计划低。
王利民说，与同行比较，安森美半导体的碳化硅器材也具有杰出的本钱结构。为完成高性价比，安森美半导体一是经过规划、技术进步来降低本钱，二是经过抢先的6英寸晶圆的制作以及最好的良率来到达好最低的本钱，三是经过不断扩大生产规模来降低本钱。将来，较小生产规模的厂家很难参加竞赛。
一起，安森美半导体的碳化硅器材具有全球抢先的可靠性。高可靠性是经过安森美半导体专有、独立的晶圆规划完成的。安森美半导体的晶圆规划绝无仅有的，包含一些端接规划。
再来看实践体现。在下图所示的H3TRB测验（高温度/湿度/高偏置电压）中，安森美半导体的碳化硅二极管可以经过1000小时的可靠性测验。实践测验中，测验会延长到2000小时，这大幅抢先于商场的可靠性水平。王利民说，安森美半导体曾经是JEDEC可靠性委员会的成员，宽禁带可靠性标准委员会现已并入JEDEC标准委员会。
图：安森美半导体的碳化硅器材与竞品的H3TRB测验成果
要点商场：轿车、新动力、5G电源
王利民说，安森美半导体的碳化硅战略会侧重在电动轿车、电动轿车充电桩、新动力以及5G通讯电源等设备上。
轿车范畴包含两大方面，一是电动轿车和混动轿车的主驱逆变器(Traction Inverter)，以及车载充电器(OBC)和DC-DC。二是电动轿车充电桩。
电动轿车会是未来碳化硅的首要驱动力之一，占整个碳化硅整体商场容量的约60%。碳化硅器材可大起伏进步转化功率，从而添加电动轿车的续航才能。王利民说，现在简直一切做主驱逆变器的厂家都以研讨碳化硅做主驱为方向。在OBC和DC-DC范畴，绝大部分厂家是也运用碳化硅器材作为高效、高压和高频率的功率器材。
至于充电桩，王利民说，现在顾客最感兴趣的是直流快充，它需求十分大的充电功率以及十分高的充电功率，这些都需求经过高电压来完成。现在有许多运用主开关的碳化硅MOSFET电动轿车充电桩计划，其运用远景十分宽广。
在轿车范畴，安森美半导体供给整套计划，包含单管计划、模块计划，以及各种电动车和混动车的车载充电器计划，并可供给整套电路图纸、BOM以及实践的什物。
安森美半导体第二个碳化硅战略商场是5G电源和开关电源（SMPS）范畴。开关电源一向寻求高功率密度，从最早通讯电源的金标、银标，到现在5G通讯电源和云数据中心电源，这些都关于高能效有十分高的要求。碳化硅器材没有反向恢复，使得电源能效十分高，可到达98%的能效。
在新动力范畴，王利民说，太阳能逆变器中碳化硅二极管的用量十分巨大，每年太阳能逆变器的装置量也在持续增长，估计未来10-15年将会有15%的动力（现在是1%）来自太阳能。跟着现在太阳能逆变器本钱的优化，咱们现已能看到不少厂家会运用碳化硅的MOSFET作为主逆变的器材，来替换本来的三电平（逆变器）操控杂乱电路。
悉数车规
安森美半导体供给的碳化硅二极管和MOSFET芯片和模块悉数契合轿车标准，有多种电压、电流和封装挑选。安森美半导体供给的二极管包含1200V、650V第1.0代、650V第1.5代和1700V产品。
碳化硅二极管可以耐受十分大的冲击电流。以1200V 15A的碳化硅二极管为例，安森美半导体的的碳化硅二极管在毫秒级有10倍的过滤，在微秒级有50倍的过滤。针对电动车主驱或许马达驱动的运用里关于碳化硅二极管雪崩的要求，安森美半导体的碳化硅二极管具有雪崩量，如1200 V 15A SiC 二极管的雪崩电流挨近200 A (3500 A/cm2)。
安森美半导体的MOSFET简直涵盖了市面上一切干流的碳化硅MOSFET，包含电压1200V、内阻20/40/80/160mΩ、封装方式TO247、TO247的4条腿以及D2PARK的7条腿的产品。别的该公司还有900V的碳化硅MOSFET，包含20mΩ和60mΩ商场干流标准。
最终，王利民总结说，安森美半导体的碳化硅产品计划具有三大重要特性：世界抢先的可靠性、高性价比、一切的碳化硅器材均满意轿车标准。
