汽车碳化硅最新成果公布！英飞凌、安森美、东芝…谁技术最牛？

第三代半导体风向 · 2021-05-29

最近，英飞凌、安森美、东芝、UnitedSiC、CISSOID 等众多企业都与汽车等相关的碳化硅最新产品，他们之间谁的技术更好？更优势？

又到周末了，“三代半风向”给大家加加餐，也祝大家周末愉快！

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英飞凌:CoolSiC? MOSFET

近日，英飞凌科技在今年的PCIM欧洲线上展会推出了一款采用CoolSiC? MOSFET技术的全新车规功率模块——HybridPACK? Drive CoolSiC?，该产品可使逆变器设计能够在1200 V等级下实现高达250 kW的功率，同时实现更高续航里程、更小电池尺寸以及更优化的系统尺寸和成本。该产品提供两种具有不同芯片数量的版本：1200 V等级下的400 A或200 A（直流）版本。

经过测试，汽车CoolSiC? MOSFET可实现短路鲁棒性以及高水平的宇宙射线和栅极氧化物鲁棒性，这是设计高效可靠的汽车牵引逆变器和其他高压应用的关键。英飞凌HybridPACK Drive CoolSiC功率模块完全符合汽车功率模块AQG324标准。

现代汽车集团电气化开发团队负责人Jin-Hwan Jung博士表示：“全球模块化电动平台（E-GMP）的800 V系统，通过使用基于英飞凌CoolSiC电源模块的牵引逆变器，车辆行驶里程提高了5%以上。”

东芝: 3.3kV碳化硅功率模块

5 月 12 日消息，东芝电子元件及存储装置株式会社（东芝）开发了用于碳化硅（SiC）功率模块的封装技术，能够使产品的可靠性提升一倍，同时减少 20% 的封装尺寸。东芝将此新技术命名为 iXPLV，并从本月底起其将应用于 3.3kV 级碳化硅功率模块的批量生产。

可靠性是碳化硅器件使用受限的主要问题。在高压功率模块中的应用不仅是半导体芯片，封装本身也必须具备高度的可靠性。东芝通过一种全新的银（Ag）烧结技术进行芯片焊接，来实现有效提高封装可靠性的目标。

在当前的碳化硅封装中，功率密度提高以及开关频率都会导致焊接性能劣化，很难抑制芯片中随着时间的推移而增加的导通电阻。银烧结技术可以显着降低这种退化。而银烧结层的热电阻仅为焊接层的一半，从而使模块中的芯片可以更加紧密地靠近，从而缩小了尺寸。

安森美:1200V SiC二极管

5月6日，安森美半导体在PCIM线上展会上，发布了符合汽车AECQ101和工业认证的1200V SiC二极管，是电动汽车充电站、车载充电器和DC-DC转换器以及太阳能逆变器和不间断PSU应用的最佳选择。

安森美的NVDSH20120C、NDSH20120、NVDSH50120C和NDSH50120C具有较低的正向压降和额定电流增加4倍，di / dt为3500A /μs。较小的管芯尺寸还使F2封装的热阻降低了20％。

其中，NVDSH20120C符合AEC-Q101认证，且具有PPAP功能：在25°C条件下，典型的20A正向电压为1.38，在125°C下为1.64V，在175°C下为1.87V。

CISSOID：三相SiC MOSFET IPM

4月27日，CISSOID 宣布推出了一种基于轻质AlSiC平板基板(Flat Baseplate)的三相SiC MOSFET智能功率模块（IPM），以满足航空和其他特殊工业应用中针对自然空气对流或背板冷却的需求，同时有望大幅降低电动汽车动力总成系统的体积、重量及成本，并实现最佳能源效率。

新的风冷模块 (CMT-PLA3SB340AA和CMT-PLA3SB340CA) 是专为无法使用液体冷却的应用而设计，例如航空机电执行器和功率转换器等。该模块的额定阻断电压为1200V，最大连续电流为340A；导通电阻仅有3.25mΩ，而开关损耗仅为分别为8.42mJ和7.05mJ（在600V 300A 条件下）。该功率模块的额定结温为175°C，而栅极驱动器的额定环境温度为125°C，通过AlSiC扁平底板冷却，热阻较低、耐热性强。

UnitedSiC：6款SiC FET

5月20日，UnitedSiC推出6款全新的650V和1200V产品，所有这些器件均采用行业标准D2PAK-7L表面贴装封装。这些最新的SiC FET可提供30、40、80和150mΩ版本，适用于服务器和电信电源、工业电池充电器和电源、电动汽车车载充电器和DC-DC转换器等应用。

D2PAK-7L SiC FET支持大幅提高的开关速度，通过开尔文（Kelvin）源极连接改善了栅极驱动器的回路性能，并具有业界领先的散热能力。通过利用银烧结技术，可以在常规PCB以及复杂的绝缘金属基板（IMS）上完成管芯贴附。此外，它们具有出色的爬电距离（6.7mm）和电气间隙能力（6.1mm），这意味着即使在更高电压下也可以确保最高的操作安全性。

Solitron Devices：

1200V、10A碳化硅肖特基二极管

4月30日，Solitron Devices推出了SD11803高温1200V碳化硅肖特基二极管。

SD11803是1200V、10A碳化硅（SiC）二极管，采用行业标准的3引脚TO-258密封封装。SD11803非常适合极端环境应用，其工作温度范围高达-55°C至200°C。由于几乎为零的反向恢复和低的正向压降，SD11803具有极低的开关损耗，非常适合对尺寸、重量和尽可能高的效率至关重要的航空航天和军事系统。其高导热率使得开关和热特性几乎没有变化，从而使该技术成为苛刻和高温系统的理想选择。

CeramTec：陶瓷冷却器

5月7日，CeramTec首次在PCIM Europe上展示了陶瓷冷却解决方案，该解决方案适用于电动汽车驱动逆变器中的电源模块。

金属化可以将半导体芯片直接应用于陶瓷冷却器，CeramTec的电源模块可确保SiC芯片的高效冷却，从而可以最佳利用其表面积。

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