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        安森美:SiC和GaN在新興應用中崛起

        本文作者:編輯部       點擊: 2022-04-30 13:45
        前言:

         
        新材料SiC和GaN開關速度快,損耗小,越來越多用在電動車、新能源、5G電源等應用。

        SiC主要用于650 V以上應用,而GaN主要用于650 V以下的應用。在650 V應用中,GaN的開關頻率比SiC高得多,而SiC的可靠性高于GaN。SiC和GaN技術在質量因子的交越有限,因此兩者是互補的,在高功率開關應用中各有設計優勢。

        SiC功率組件進入市場的時間比GaN長,通常用于更高電壓、更高功率的應用,如太陽能逆變器、電動車充電器和工業AC-DC等應用。

        在快速充電適配器應用中,GaN器件將功率密度提升了1到3倍,從而大大縮小的充電設備的體積。在更高功率的應用中,例如為服務器、云和電信系統供電的電源,尤其是基于圖騰柱PFC的電源,采用GaN可使能效超過99%。這使這些系統能夠滿足最重要的(和嚴格的)能效標準,如80+ titanium。同時,GaN組件被廣泛用于無線設備中,作為頻率高達100 GHz的功率放大器。一些主要的用例是蜂窩基站功率放大器、軍用雷達、衛星發射器和通用射頻放大。然而,由于高壓(高達1,000V)、高溫和快速開關,它們也被納入各種開關電源應用,如DC-DC轉換器、逆變器和電池充電器。
         
        安森美電源方案部市場營銷經理袁光明

        “安森美(onsemi)針對節能減排等相關應用,有推出低損耗、高耐壓的SiC MOSFET。我們可以提供單個組件、模塊和一整套高能效的解決方案,包括650 V、900 V和1200 V SiC MOSFET及相應的門極驅動。“安森美電源方案部市場營銷經理袁光明表示。

        “包括基板襯底到最終產品,到封裝相關的技術,增加產能,給客戶提供越來越多的新產品,以支持和客戶簽訂的25億美元的長期供應協議。”

        提升SiC器件制造能力 應對電動汽車需求

        2021年,全球新能源汽車銷量達到675萬輛,同比增長108%,其中中國市場貢獻過半達到375萬輛,同比增長160%。統計顯示,單車功率半導體用量在不同車型中占比差別巨大,在傳統燃油汽車中超過50美元,而在48V輕混汽車中超過75美元,在混合動力汽車中達到300美元,而純電汽車則是高達455美元。汽車電氣化和電動車的普及,帶來了功率組件需求的飆升,SiC器件成為越來越多新能源汽車的重要配置。
        安森美提供SiC器件從襯底到系統的一整套方案。150/200mm SiC 晶圓 & 外延(epi) 現在完全由安森美內部制造;晶圓現在準備好從 150 mm向200 mm 遷移;提供全面的SiC二極管、SiC MOSFET、混合SiC和全SiC模塊及壓鑄模等先進的封裝選項,能效高,損耗小,性價比高,且都符合汽車和工業標準。

        安森美汽車主驅功率模塊產品線經理陸濤

        “對于Si組件,安森美位于紐約的12寸晶圓廠將會給供應鏈帶來極大的緩解。對于SiC功率組件,最新收購的GATA使得安森美在SiC的全產業鏈上更趨于完善,并帶來了質量和供應上的優勢。針對電動車主驅應用,無論是SiC還是Si的IGBT功率組件,安森美都開發了相應領先高效的功率模塊”安森美汽車主驅功率模塊產品線經理陸濤說。

        當電動車的電池電壓系統升級到800 V后,SiC的優勢得到了發揮。也使得它的應用得到了推廣,目前已有不少車廠已有相應的車型正在計劃或者已經應用了SiC組件,應用了SiC使得整車效率的提升,可以使得電動車的里程提升或者是減小電池的容量。減小的電池容量可以抵消由于SiC和Si功率組件的價差帶來的成本上升。


         
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