走過(guò)疑慮 SiC器件終迎春天

　　Yole Développement 公司預測，到2020年SiC的市場(chǎng)容量將會(huì )增長(cháng)三倍。

　　隨著(zhù)Cree公司向市場(chǎng)提供了900V電壓的SiC MOSFET晶體管，GE公司發(fā)布汽車(chē)級應用的SiC MOSFET和SiC二極管也贏(yíng)得了很多的市場(chǎng)，行業(yè)專(zhuān)家們都紛紛預測這種寬禁帶半導體將迎來(lái)它的黃金時(shí)代。

　　最近，法國Yole Développement公司的Pierric Gueguen及其同事就SiC市場(chǎng)發(fā)表了調查報告，報告描述了SiC的開(kāi)發(fā)是如何在經(jīng)過(guò)多年的停滯之后，已經(jīng)具有了比現有半導體技術(shù)更高的附加值。

　　Yole公司的分析員告訴Compound Semiconductor雜志：“SiC二極管在過(guò)去的一年中取得了極大的發(fā)展，包括了在器件的可靠性方面，而且在我們現有的應用中SiC二極管的成本已經(jīng)不再是個(gè)問(wèn)題”。

　　他補充道：“在這個(gè)市場(chǎng)中有足夠多的二極管器件供應商，而且其器件也很容易實(shí)現集成”， “SiC二極管幾乎占據了整個(gè)SiC器件市場(chǎng)份額的80%，我們相信這個(gè)數值未來(lái)還會(huì )持續地增長(cháng)” 。

　　實(shí)際上，據Yole公司的預測，到2020年，包括二極管和晶體管在內的整個(gè)SiC市場(chǎng)容量將能夠達到現在的三倍，總額將會(huì )達到4.36億美元。目前，SiC二極管已經(jīng)覆蓋了中等電壓的市場(chǎng)，包括了光伏逆變器，電動(dòng)機控制器，電動(dòng)或者混合電動(dòng)汽車(chē)以及不間斷電源(UPS)等領(lǐng)域。

　　盡管SiC二極管在2020年之前都會(huì )被視作為SiC器件的主流首選，但電動(dòng)和混合電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域將會(huì )成為SiC二極管和晶體管最有希望的市場(chǎng)。

　　全球很多汽車(chē)公司都在竭盡全力進(jìn)行寬禁帶半導體材料研究，使得Gueguen 把SiC二極管僅僅看作是SiC商業(yè)機遇的一個(gè)觸發(fā)器而已。

　　事實(shí)上，制造商們早就已經(jīng)將SiC二極管集成到具有功率因數校正器拓撲功能的電動(dòng)汽車(chē)充電器中，并且此項工作還會(huì )持續進(jìn)行下去。

　　與此同時(shí)，未來(lái)的器件發(fā)展將會(huì )使我們很快地就能看到SiC二極管和SiC晶體管同時(shí)應用于SiC轉換器，例如列車(chē)中的電功率逆變器中。

　　Gueguen說(shuō)道：“我們的SiC二極管能夠適應汽車(chē)中的應用，如豐田汽車(chē)等公司正在努力地推動(dòng)SiC晶體管集成技術(shù)的發(fā)展，以在功率轉換器層面上來(lái)將SiC的潛能發(fā)揮到極致”。

　　在SiC市場(chǎng)中，長(cháng)期以來(lái)，Infineon 和 Cree 兩家公司一直是處于業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)。

　　沒(méi)有任何的猶豫，日本的豐田公司已經(jīng)把SiC器件的應用提上了日程。2015年初，該公司認為混合電動(dòng)車(chē)上有20%的能量都是損耗在功率半導體器件上，由此這家重量級的汽車(chē)公司在其Camry混合原型車(chē)和燃料電池巴士上已開(kāi)始使用SiC二極管和晶體管。

　　豐田公司已經(jīng)確認這么做將會(huì )使燃油效率提高5%，并且正如Gueguen所強調的那樣：“這個(gè)試驗非常成功。在獲得實(shí)際應用之前，豐田公司一直希望能將SiC器件集成整合到汽車(chē)上，現在他們正在解決SiC晶體管在汽車(chē)中的集成問(wèn)題”。

　　事實(shí)上，豐田和大多數其它大型汽車(chē)公司已經(jīng)完成了對這種SiC器件系統的質(zhì)量認證，并且確保供應商能夠批量提供這種器件，使得SiC逆變器有望在2020年左右實(shí)現大規模的生產(chǎn)。

　　器件的領(lǐng)導者

　　但是目前誰(shuí)是主要的SiC供應商呢?根據Yole地說(shuō)法，目前行業(yè)的龍頭，Infineon和Cree兩家公司研發(fā)出新的RF功率系統Wolfspeed，已經(jīng)占據了整個(gè)SiC市場(chǎng)份額68%。

　　不僅如此，Cree公司最近還收獲了功率組件和電子應用上先驅新產(chǎn)品—APEI的訂單，這款產(chǎn)品有可能對SiC市場(chǎng)造成很大的沖擊。目前這兩家公司都把目光放在如何實(shí)現將SiC器件集成到功率組件和轉換器上的工業(yè)化應用問(wèn)題，同時(shí)也能為這些SiC器件系統提供經(jīng)特別設計的封裝。

　　Gueguen強調說(shuō)：“Cree公司說(shuō)過(guò)，如果對這種最先進(jìn)的功率器件還是采用已具三十年歷史的老舊封裝技術(shù)，將無(wú)法發(fā)揮出SiC器件的全部潛能”，“但是現在，公司可以提供一個(gè)完整的系統解決方案，而不僅僅只是功率器件的本身”。

　　他補充說(shuō)：“Infineon公司已經(jīng)具備了開(kāi)發(fā)用于SiC器件功率組件所需的技術(shù)基礎，而Cree公司正在發(fā)展它的SiC功率業(yè)務(wù)的供應鏈，如同它們之前在發(fā)展LED業(yè)務(wù)時(shí)所做的那樣”。

　　盡管這兩家大公司都打算加速其在SiC應用上的進(jìn)程，但是它們并不企圖在未來(lái)繼續統治這個(gè)領(lǐng)域的市場(chǎng)。如同Gueguen所預測的那樣：“Infineon和Cree公司從一開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)時(shí)就占據了大量的市場(chǎng)份額，但是Rohm、STMicroelctronics等公司也正在對這個(gè)市場(chǎng)虎視眈眈”。