碳化硅器件，國(guó)產(chǎn)替代的趨勢(shì)和優(yōu)勢(shì)

碳化硅MOS

          碳化硅器件產(chǎn)品資料2022.pdf (4 MB)

2022-6-14 14:26 上傳

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       與傳統(tǒng)的硅器件相比，碳化硅（SiC）器件由于擁有低導(dǎo)通電阻特性以及出色的高溫、高頻和高壓性能，已經(jīng)成為下一代低損耗半導(dǎo)體可行的候選器件。此外，SiC讓設(shè)計(jì)人員能夠減少元件的使用，從而進(jìn)一步降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。

    SiC元器件的低導(dǎo)通電阻特性有助于顯著降低設(shè)備的能耗，從而有助于設(shè)計(jì)出能夠減少CO2排放量的環(huán)保型產(chǎn)品和系統(tǒng)。

碳化硅MOS封裝
封裝分插件TO247-3和TO247-4，超薄貼片DFN8*8和DFN5*6
采用碳化硅材料制造的寬禁帶功率器件，具有耐高溫、高頻、高效的特性。

碳化硅模塊封裝
碳化硅模塊分為半橋模塊和三相全橋模塊
模塊封裝可以優(yōu)化碳化硅功率器件使用過程中的性能和可靠性，可靈活地將功率器件與不同的應(yīng)用方案結(jié)合

碳化硅器件具有體積小、功率大、頻率高、能耗低、損耗小、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前主要應(yīng)用領(lǐng)域：各類電源及服務(wù)器，光伏逆變器，風(fēng)電逆變器，新能源汽車的車載充電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直流充電樁，變頻空調(diào)，軌道交通，軍工等。

（1）在SiCMOSFET器件方面的研發(fā)進(jìn)展緩慢，只有少數(shù)單位具備獨(dú)立的研發(fā)能力，產(chǎn)業(yè)化水平不容樂觀。

（3）SiC器件高端檢測(cè)設(shè)備被國(guó)外所壟斷。

（1）采用多芯片并聯(lián)的SiC功率模塊，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的電磁干擾和額外損耗，無法發(fā)揮SiC器件的優(yōu)良性能；SiC功率模塊雜散參數(shù)較大，可靠性不高。

SiC器件在各行業(yè)中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

光伏：用于光伏逆變器中，光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流為直流電，需要通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。采用SiC功率器件可以減積減重；提高逆變轉(zhuǎn)化效率2%左右，綜合轉(zhuǎn)換效率達(dá)到98%；降低損耗，提高光伏發(fā)電站經(jīng)濟(jì)效益；SiC材料特性，降低故障率。

新能源汽車車載充電機(jī)（OBC）：減積減重、提高效率、降低損耗。

新能源汽車直流充電樁：減積減重；提高充電效率至少1%，達(dá)到96%以上的轉(zhuǎn)化效率；由于SiC功率器件對(duì)溫度依賴性較低，提高夏季高溫時(shí)段電能轉(zhuǎn)化效率；降低電能損耗，提升大型充電站的經(jīng)濟(jì)效益；充電樁系統(tǒng)成本與硅基基本持平，性價(jià)比較高。

軌道交通：采用SiC逆變器，可使車輛系統(tǒng)電力損耗降低30%以上，零部件體積及質(zhì)量減少40%，效率及速度提升。

軍工領(lǐng)域：各種車載、機(jī)載、船載、彈載等電源裝置，減積減重、提高效率、降低損耗。