SiC功率器件的技術(shù)市場(chǎng)走勢

　　SiC的應用市場(chǎng)

　　ROHM表示，今后SiC市場(chǎng)最大的突破會(huì )是在工業(yè)設備和鐵路。尤其鐵路是一個(gè)很大的應用市場(chǎng)，因為鐵路真正地需要這種高頻、高壓的產(chǎn)品。但是為何現在鐵路上用得很少?最主要還是目前SiC產(chǎn)品的電壓還不夠高，鐵路更多地需要3300V，SiC器件現在最高只能做到1700V。

　　另外，太陽(yáng)能和風(fēng)能也需要高電壓產(chǎn)品。所以，太陽(yáng)能和風(fēng)能也是今后的大市場(chǎng)。

　　SiC元件器的特點(diǎn)

　　如圖4的左圖，從耐壓角度來(lái)看，Si-SBD(肖特基勢壘二極管)一般耐壓10~200V，200V以上一般是用PND(整流管)、FRD(快恢復二極管)來(lái)做。但是SiC-SBD從理論上大約可以做到4000V左右，雖然現在市場(chǎng)上最大還只有1700V。

　　圖4右圖顯示了開(kāi)關(guān)元器件方面的Si MOSFET，可見(jiàn)900V以上的產(chǎn)品Rds(on)(導通電阻)指標較差。Si IGBT比Si MOSFET情況好一點(diǎn)，但Si IGBT的開(kāi)關(guān)速度不理想。因此，SiC是較為理想的材料。

　　SiC市場(chǎng)潛力大

　　相比Si產(chǎn)品，SiC市場(chǎng)目前的規模還不到Si的10%。SiC材料這么好，但為什么現在市場(chǎng)上規模并不是很大?ROHM半導體(深圳)有限公司分立元器件部高級經(jīng)理水原德健指出，最大的局限性是價(jià)格較高。為了降低成本，需要幾個(gè)方面的改進(jìn)。第一是在開(kāi)發(fā)上，盡量把晶圓做得更大，因為晶圓越大，每個(gè)晶圓上可以取得的die/chip(籽片/芯片)也就越多，浪費的地方也會(huì )越少。第二是提高工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率，SiC的生產(chǎn)時(shí)間很長(cháng)，因為SiC是Si加上C，生產(chǎn)時(shí)間大約是普通Si的6倍。第三，希望市場(chǎng)上的用量加大，用量越大，單價(jià)才會(huì )降下來(lái)。

　　據市場(chǎng)調查公司Yole developmet統計，SiC全球市場(chǎng)大約是9000萬(wàn)美元。但其發(fā)展速度可觀(guān)，從2013年到2020年間，SiC年均增長(cháng)率約為39%，2020年會(huì )達到7.7億美元的規模。

　　SiC之所以前景亮麗，是基于以下市場(chǎng)驅動(dòng)的。

　　SiC的第一大應用是太陽(yáng)能的PV(光伏)逆變器，主要采用SiC-SBD(肖特基勢壘二極管)，今后會(huì )有SiC MOSFET，其最大好處是提高電源的變換效率。

　　接下來(lái)是新能源汽車(chē)(EV/HEV)。因為充一次電可以跑更長(cháng)里程是新能源汽車(chē)的一個(gè)重要賣(mài)點(diǎn)，所以可能用到SiC-SBD、SiC-MOSFET和SIC模塊。

　　開(kāi)關(guān)電源。首先是服務(wù)器，接下來(lái)會(huì )有空調，當然是高端中的高端空調，因為SiC價(jià)格較高，但效率會(huì )更高，如果長(cháng)期開(kāi)空調，節電可觀(guān)。

　　接下來(lái)是重型電機、工業(yè)設備，主要是用在高頻電源的轉換器上，可以帶來(lái)高效率、大功率、高頻率的優(yōu)勢。

　　參考文獻：
　　[1]王瑩.IGBT等功率器件：芯片更薄，封裝散熱更好，集成度更高.電子產(chǎn)品世界,2014(8):67
　　[2]邊鋼,王衡,胡金喜,等. IGBT功率放大電路保護方法的應用.電子產(chǎn)品世界,2013(7):61
　　[3]Chiang A,Le D.對使用銅絲鍵合的功率MOSFET進(jìn)行失效分析.電子產(chǎn)品世界,2013(8):34
　　[4]熊春,李鑫,朱慕赤.基于XE164FN的戶(hù)用并網(wǎng)型小功率風(fēng)機控制系統的設計.電子產(chǎn)品世界,2012(1):66
　　[5]榮睿,何耀華.具有有源電壓鉗位功能的電動(dòng)汽車(chē)IGBT驅動(dòng)電路設計與研究.電子產(chǎn)品世界,2012(12):52