SiC功率器件的技術市場走勢

　　SiC的應用市場

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

　　另外，太陽能和風能也需要高電壓產品。所以，太陽能和風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右圖顯示了開關元器件方面的Si MOSFET，可見900V以上的產品Rds(on)(導通電阻)指標較差。Si IGBT比Si MOSFET情況好一點，但Si IGBT的開關速度不理想。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?ROHM半導體(深圳)有限公司分立元器件部高級經理水原德健指出，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效率，SiC的生產時間很長，因為SiC是Si加上C，生產時間大約是普通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。

　　據市場調查公司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，是基于以下市場驅動的。

　　SiC的第一大應用是太陽能的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。

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

　　接下來是重型電機、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.電子產品世界,2013(8):34
　　[4]熊春,李鑫,朱慕赤.基于XE164FN的戶用并網型小功率風機控制系統(tǒng)的設計.電子產品世界,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驅動電路設計與研究.電子產品世界,2012(12):52