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            SiC功率器件的技術(shù)市場走勢

            —— ROHM(羅姆)眼中——
            作者:王瑩 時間:2015-02-11 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
            編者按:  摘要:探討了SiC的技術(shù)特點及其市場與應(yīng)用。   近期,全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM在清華大學(xué)內(nèi)舉辦了以“SiC功率元器件技術(shù)動向和ROHM的SiC功率元器件產(chǎn)品”為主題的交流學(xué)習(xí)會。此次交流學(xué)習(xí)會上,ROHM在對比各種功率器件的基礎(chǔ)上,對SiC元器件的市場采用情況和發(fā)展趨勢做了分析,并對ROHM的SiC產(chǎn)品陣容、開發(fā)以及市場情況做了詳盡的介紹。   各種功率器件的比較   功率元器件主要用于轉(zhuǎn)換電源,包括四大類:逆變器、轉(zhuǎn)換器(整流器)、直流斬波器DC/DC轉(zhuǎn)換器、矩陣

              的應(yīng)用市場

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/269814.htm

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

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

              SiC元件器的特點

              如圖4的左圖,從耐壓角度來看,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(fù)二極管)來做。但是SiC-SBD從理論上大約可以做到4000V左右,雖然現(xiàn)在市場上最大還只有1700V。

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

              SiC市場潛力大

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

              據(jù)市場調(diào)查公司Yole developmet統(tǒng)計,SiC全球市場大約是9000萬美元。但其發(fā)展速度可觀,從2013年到2020年間,SiC年均增長率約為39%,2020年會達到7.7億美元的規(guī)模。

              SiC之所以前景亮麗,是基于以下市場驅(qū)動的。

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

              接下來是新能源汽車(EV/HEV)。因為充一次電可以跑更長里程是新能源汽車的一個重要賣點,所以可能用到SiC-SBD、SiC-MOSFET和SIC模塊。

              開關(guān)電源。首先是服務(wù)器,接下來會有空調(diào),當(dāng)然是高端中的高端空調(diào),因為SiC價格較高,但效率會更高,如果長期開空調(diào),節(jié)電可觀。

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

              參考文獻:
              [1]王瑩.: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(yīng)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的戶用并網(wǎng)型小功率風(fēng)機控制系統(tǒng)的設(shè)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汽車IGBT驅(qū)動電路設(shè)計與研究.電子產(chǎn)品世界,2012(12):52

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