SiC是功率元器件的新一代材料,基于此材料的元器件,具備尺寸小,功耗低等特性,逐漸成為工業設備、汽車、能源等下游應用領域的寵兒。近日,羅姆在深圳舉辦媒體的沙龍活動上,就SiC功率元器件的特點,以及市場動向進行介紹。
SiC的優勢的體現
SiC材料擊穿場強指標,幾乎是Si的10倍,并且開關速度更快,使得器件內的電阻、電感、線圈的尺寸更加緊湊。在耐高溫方面,SiC材料比Si高50℃。在耐高壓方面,SiC材料有著更大的優勢。我們知道,Si材料耐高壓的瓶頸在900V,超過這個數值則性能會下降。因此,若電壓達到上千伏之上,就不得不使用SiC材料。
客戶的使用反饋,是評價產品價值的最直接的標準。總的來說,SiC的優勢直接體現在3點,一是更低的阻抗,寸更小,相較于Si尺寸減少了1/2,同時獲得更高的效率;二是更高頻率的運行,高頻產品可以把電感電容變小,;三是更高溫度的運行。
羅姆SiC產品陣容
羅姆對SiC的市場布局
早在2000年開始,羅姆就投入SiC產品的研發。時至今日,羅姆生產的SiC晶圓,實現了2英寸到6英寸的跨越。羅姆作為全球知名半導體廠商,其最大的優勢,在于一條龍的生產體制,這在全球范圍內是屈指可數的。
從市場的表現上看,SiC功率元器件的需求量,逐漸呈現爆發性的增長。為此,羅姆也做了十分充足的準備。為了應對市場旺盛的需求,羅姆時隔12年,再次于日本國內新建工廠,預計規模達20000㎡。此外,日本海外的泰國、馬來西亞、菲律賓工廠也不斷增強產能,以確保能夠長期穩定供貨和應對需求變動。
SiC市場戰略及行業應用
羅姆方面介紹,SiC功率元器件主要的應用領域,有光伏儲能、新能源汽車、數據中心服務器、鐵路、家電、風能以及工業等領域。重點市場將放在汽車電子、工業設備以及日本海外市場。據悉,羅姆的銷售額在各市場構成比例的變化來看,預計在2019年,汽車電子和工業設備占總市場的一半之多,分別為37%和14%。
羅姆下游應用市場比例變化
新能源車是許多國家汽車產業發展的趨勢,客戶對新能源車的需求,表現在更長的行駛里程、較短的充電時間和更大的電池容量。這一切新能的提升,高效穩定的元器件必不可少。因此,SiC在汽車電子的應用,是一個不錯的選擇。眾所周知,羅姆自2016年以來一直是VENTURIFormulaE車隊的官方技術伙伴。交流活動上,羅姆方面分享了用于Formula的SiC技術的案例。據悉,基于SiCMOS+SiCSBD逆變器,相較于IGBT+SiFRD傳統逆變器,首先是重量降低6kg,其次是尺寸也縮減43%。
賽車逆變器對比
在工業設備領域,伺服驅動器、PLC等各種設備,都會用到功率半導體器件,SiC在未來的工業市場,會有這怎樣的表現呢?羅姆介紹,制造業轉型升級是中國當下的熱門話題,工廠生產線面臨大量的升級改造。目前工業設備對半導體器件的應用仍以IGBT為主,預計SiC在短時間內不會超越。不過SiC的應用優勢還是存在的,并且在工業設備有很好的前景。