期間， “IFWS 2021：碳化硅功率器件與封裝應用論壇“成功召開。會議由蕪湖啟迪半導體有限公司、中國電子科技集團公司第四十八研究所、北京北方華創微電子裝備有限公司、德國愛思強股份有限公司協辦支持。

 

 

▲美國俄亥俄州立大學教授、IEEE會士Anant AGARWAL 在線視頻報告

 

會上，美國俄亥俄州立大學教授、IEEE會士Anant AGARWAL通過在線云視頻分享了“碳化硅芯片會在 2025-2030 年被電動汽車廣泛采用的可能性探討”主題報告。他介紹，早在2015 年，美國能源部就資助的 PowerAmerica 計劃在德克薩斯州拉伯克的 XFAB 開始了美國 SiC 代工廠模式的出現。通過這項工作，證明了在具有硅器件標準（最小尺寸為 0.35 微米）的其他過時硅代工廠中可以在技術上和經濟上制造碳化硅器件。此后，這已發展成為全球工程模型，從而使過時的硅代工廠免于關閉，并將其使用壽命延長 10-15 年。

 

據了解，大約需要價值 1500 萬美元的設備才能將 Si CMOS 代工廠線轉換為具有制造 600 V 至約 15 kV 功率 MOSFET 和肖特基二極管能力的 SiC 生產線。今天，在全球范圍內，各種硅晶圓廠都在將 150 毫米線轉換為 SiC 線，許多傳統功率器件公司要么轉換自己的 Si 產線，要么使用其他代工服務。使用已經建立的硅生產線的主要優勢是經濟、節省資本投資以及降低制造過程的成本。當大批量 Si 和小批量 SiC 晶片可以共享同一條生產線時，除了加工設備中的少數例外情況時，尤其如此。

 

他表示，SiC 已成功應用于電源和光伏轉換器行業，并迅速進入電動汽車市場。碳化硅更高的結溫（硅 IGBT 中為 125°C，而碳化硅 MOSFET 中為 175°C）可用于增加功率密度以及減少車輛熱管理系統。與類似的 Si 系統相比，更高的電流能力可以為上坡駕駛、加速或轉子鎖定條件產生更高的電機扭矩。這些都是引人注目的優勢，將推動電動汽車采用 SiC 器件，在未來十年內開辟大約 160億美元的機會。

 

該市場將成為提高 SiC 制造量從而降低成本的關鍵。目前，碳化硅器件的成本主要是碳化硅襯底和外延，主要是因為在這些領域的專業知識有限，只有極少數組織。隨著新參與者被高需求和潛在商業案例吸引進入市場，這些成本將大幅下降。未來5年，隨著 200 mm SiC 的出現，SiC 成本將接近每安培 Si 成本的30%。這假設與相同尺寸的 Si 晶片相比，每個 SiC 晶片的襯底和外延價格有非常溫和的降低，以及越來越高的總電流能力。

 

如果 SiC 技術中能把 柵極氧化物中的缺陷密度， 閾值電壓偏移，閾值電壓變化，表面流動性差， 短路耐受時間差和體二極管的可靠性等緊迫問題得到緊急解決，上述所有預測都可以實現。

 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解！）