8英寸衬底+全SiC模块罗姆助力SiC普及浪潮

来源：利来官方网址    发布时间：2024-12-19 14:28:38

  发烧友网报道（文/梁浩斌）2024年踏入最后一个季度，回顾过去一年的功率半导体市场，SiC依然是各大厂商最关注的领域。自2022年开始，市场上搭载SiC的电动汽车开始涌现，经过近两年的发展，SiC在电动汽车领域的普及进度惊人，从过去30万以上车型，已经渗透至12万左右的车型上。

  SiC能够在电动汽车领域快速普及，重要的条件除了器件本身性能优异外，还有产业链共同作用下的快速降本。自今年以来，SiC上游衬底价格开始下降，驱动下游器件成本下降，助推SiC被应用到更多场景、更多产品上。

  在2009年收购了德国SiCrystal公司，拥有了SiC衬造能力，并且具备SiC功率器件的IDM制造能力，可谓是全产业链布局。面对产业链降本的趋势，罗姆认为，今后如何制造性能好、有成本竞争力的产品并扩大份额变得更重要。

  过去几年，全球SiC产业的扩张氛围长期处在高涨，工厂不断扩建，产能不断加码，如今随着产能逐渐落地，全世界电动车需求量开始上涨却出现了停滞，开拓新应用消化SiC产能有可能成为未来的关键。SiC的应用场景广泛，除了电动汽车之外，通信基站、数据工业、光伏逆变器等都是SiC的典型应用场景。

  不过，尽管目前全世界电动车需求量开始上涨开始放缓，但从需求来看，SiC最大的应用市场依然是电动汽车。据了解，在罗姆2023财年的SiC业务中，有六成是车载应用，剩余四成大半是工业设施应用，同时罗姆预计2024财年车载应用的占比在SiC业务中占比还将会增加。

  在电动汽车中，SiC需求最大的应用是主驱逆变器。最早在2017年，SiC主驱逆变器首次被规模应用到乘用车上，随后自2020年开始，SiC在乘用车上的应用开始迎来爆发。随着成本的进一步下行，目前不仅是800V平台开始逐渐普及，同时在一些400V平台车型上，为了更长的续航能力，也开始大规模使用SiC主驱逆变器。

  根据Yole的数据，牵引逆变器的SiC用量占到整车SiC用量的95%以上，同时由于在高压系统中，采用SiC分立器件，会令逆变器尺寸变大，因此全SiC模块在电动汽车应用中成为最主要的SiC器件类型。

  而为了应对这一市场需求的变化，罗姆在今年6月份发布了用于主机逆变器的SiC塑封模块TRCDRIVE pack™，这款产品采用了罗姆自有的结构设计，更大程度地扩大了散热面积，以此来实现了紧凑型封装。另外，新产品还搭载了低导通电阻的第4代SiCMOSFET，实现了普通SiC塑封模块1.5倍的业界超高功率密度，非常有助于xEV逆变器的小型化。

  另外在连接方面，TRCDRIVE pack™模块顶部配备了“Press fitpin”方式的控制用信号引脚，只需要从顶部按压栅极驱动器电路板就可以完成连接，有助于减少安装工时。开关损耗上也有亮点，这款模块通过尽可能扩大主电流布线中的电流路径和采用双层布线nH），从而有助于降低开关时的损耗。

  当然，罗姆也具备成熟的车规级SiC MOSFET产品，目前其第四代双沟槽SiC MOSFET有750V和1200V的电压等级，已在市面上多款车型上应用。为了推动SiC的普及，无论是汽车还是工业等应用，罗姆都可提供驱动SiC MOSFET的绝缘栅极驱动器IC及评估板，同时有丰富的电源解决方案和热设计支持，通过系统级方案减少设计工时。

  随着市场预期的高涨，SiC领域的玩家慢慢的变多，竞争愈趋激烈，要如何在未来的SiC市场中提高竞争力？

  SiC衬底行业目前正处于从6英寸转往8英寸的过程中，更大的衬底尺寸，意味着产能上的飞跃。8英寸衬底虽然成本比6英寸高，但根据WolfSpeed的数据，在芯片制造中，一片8英寸衬底上产出的裸晶数量同样大幅度提高近90%，且边缘损失从14%减少至7%，实际可用面积增加接近一倍，综合良率可达80%以上。

  因此，罗姆表示尽早启动8英寸生产线会是关键点之一。据了解，罗姆计划于2025年推出基于8英寸衬底的第5代SiC MOSFET产品，同时也提前了第6代及第7代产品的市场投入计划。

  在产品上，罗姆通过构筑SiC供应体制，实现从SiC晶圆到分立器件（如SiC SBD和SiCMOSFET）以及SiC模块等各种形态的供货，客户能根据不同应用和需求来选择正真适合的产品。

  当前，SiC最大的应用市场是电动汽车，而中国是全球最大的电动汽车市场，尤其是中国本土车企在电动汽车开发进展上较为领先，对SiC产品的导入意愿也是最大的。曾经在SiC行业有这么一个说法：得衬底者得天下。那么现在从市场的角度来看，能够说是：得中国市场者得天下。

  实际上，中国一直是罗姆强化支持和合作的重点市场，已经与多家中国OEM、Tier1、模块厂商等各类客户进行了深度合作。据了解，早在2020年，罗姆就与北汽新能源、联合汽车电子、臻驱科技等分别建立了碳化硅联合实验室；2022年11月，与基本半导体签订车载碳化硅功率器件战略合作伙伴协议；2021年，罗姆与吉利汽车集团达成了以SiC为核心的战略合作伙伴关系，今年8月在吉利集团旗下“极氪”品牌3款主力车型上，批量应用了罗姆第四代SiC MOSFET裸芯片。

  面对产业链降本的趋势，能预见，SiC市场的竞争将会愈趋激烈。在变化的竞争环境中，罗姆拥有衬造能力将会是一大优势之一，同时通过快速推进8英寸SiC衬底的应用、推出新一代的SiC MOSFET产品、提供多种形态产品以及系统级解决方案、强化布局中国市场等，将有望实现制造性能更好、更有成本竞争力的产品并扩大市场占有率的目标。

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