2018年5月11-13日，2018中國新能源車充電與驅(qū)動技術大會順利召開，近600位行業(yè)專家學者齊聚深圳，就新能源汽車有關的電力電子技術、電機及其驅(qū)動技術、電池技術、功率半導體技術等相關領域的新理論、新技術、新成果及新工藝進行深入交流與研討。北京世紀金光半導體有限公司作為第三代半導體行業(yè)領軍企業(yè)，就有關第三代半導體碳化硅在新能源汽車領域應用的做了報告。

2018中國新能源車充電與驅(qū)動技術大會現(xiàn)場

“世紀金光”是國內(nèi)首家貫通碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈的高新技術企業(yè)，也是領域內(nèi)極少數(shù)具備從材料制備、研發(fā)設計、流片封裝、測試應用為一體的IDM企業(yè)。在以SiC、GaN為首的第三代半導體的時代，“世紀金光”始終堅持設計技術、材料技術、以及工藝技術的相互協(xié)同發(fā)展、同步提升的路線，同時采用技術和市場的“雙驅(qū)動”的發(fā)展戰(zhàn)略，以達到優(yōu)化產(chǎn)品、匹配終端應用的目的。器件技術發(fā)展的核心目標是提升控制功率密度，因此如何進一步提升擊穿電壓和降低導通壓降就成了研發(fā)的核心目標。在本次報告中，“世紀金光”應用部門負責人孫博韜，針對當前主流的SiC SBD器件和SiC MOSFET的器件技術的發(fā)展，做了較詳盡的分享。

“世紀金光”應用工程師在大會上做報告

SBD類技術具有開關速度快的優(yōu)勢，無反向恢復時間，開關損耗低的特性，而SiC材料技術的應用，使其同時具備了擊穿電壓高和開關速度快的特點，是在中高壓應用中替代Si基FRD產(chǎn)品的主要器件技術。而現(xiàn)在主流的是采用MPS結(jié)構(gòu)的SBD器件技術，該技術可以有效降低表面電場，提升電流注入效率，解決SBD器件內(nèi)部均流并抑制浪涌。目前，“世紀金光”全系列SBD產(chǎn)品均采用了MPS技術，典型產(chǎn)品可實現(xiàn)反向漏電減小一個數(shù)量級，正向壓降降低了約0.1V，該系列產(chǎn)品已經(jīng)在今年慕尼黑電子展上發(fā)布。

在MOSFET器件方面，SiC MOSFET具備比IGBT更快的開關速度以及更小的開關損耗。在當前主流應用的電壓等級下，對于MOSFET器件的發(fā)展路線是不斷減低工藝線寬，以提升功率密度，因此“世紀金光”通過采用不斷降低工藝線寬，以及采用溝槽柵技術等國際主流技術解決該問題，而現(xiàn)階段國際主要廠商采用的是槽柵技術。

同時報告還針對芯片可靠性設計、驅(qū)動設計和并聯(lián)應用分析做了簡要介紹。

碳化硅，為新能源行業(yè)添動力！

電池、電機、電機驅(qū)動是新能源汽車的三大核心部件，世界各國都在竭力降低這三大部件的體積和重量。電機驅(qū)動由主回路和控制電路構(gòu)成，而主回路部分的體積和重量約占總體的85%，功率器件是主回路的核心。在影響電機驅(qū)動體積與重量的各部件中，功率器件所占的比重超過65%。因此，圍繞功率器件進一步提高功率密度成為世界各研發(fā)機構(gòu)降低電機驅(qū)動成本的研發(fā)重點。

現(xiàn)有車用控制器普遍采用硅芯片，經(jīng)過20多年的技術開發(fā)已經(jīng)十分成熟，在許多方面已逼近甚至達到了其材料的本征極限。以碳化硅為代表的第三代半導體功率器件因具備諸如高功率密度、低功率損耗以及良好的高溫穩(wěn)定性等優(yōu)勢，可以有效的實現(xiàn)電力電子系統(tǒng)的高效率、小型化和輕量化，因此可以為新能源汽車行業(yè)帶來更高的續(xù)航里程、更小的系統(tǒng)體積、更高的熱穩(wěn)定性以及更安全方面的優(yōu)勢。目前，SiC SBD產(chǎn)品在車載充電機OBC中的應用最為成熟，已經(jīng)大量用于其PFC單元中。未來隨著MOSFET及模塊產(chǎn)能的提升、高溫封裝以及驅(qū)動技術的成熟，也會在DCDC、驅(qū)動應用中得到爆發(fā)。隨著碳化硅材料及其功率器件制備技術的不斷成熟，成本和可靠性的不斷優(yōu)化，“世紀金光”相信碳化硅功率器件必將在新能源等領域有著廣泛的應用前景。