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[资讯] 倾佳电子力推国产SiC功率模块的“硬刚”之路与“彻底替代IGBT模块”战略分析

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倾佳电子力推国产SiC功率模块的“硬刚”之路与“彻底替代IGBT模块”战略分析倾佳电子(Changer Tech)是一家专注于功率半导体和新能源汽车连接器的分销商。主要服务于中国工业电源、电力电子设备和新能源汽车产业链。倾佳电子聚焦于新能源、交通电动化和数字化转型三大方向,并提供包括IGBT、SiC MOSFET、GaN等功率半导体器件以及新能源汽车连接器。
倾佳电子杨茜致力于推动国产SiC碳化硅模块在电力电子应用中全面取代进口IGBT模块,助力电力电子行业自主可控和产业升级!
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET功率器件三个必然,勇立功率半导体器件变革潮头:
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET模块全面取代IGBT模块和IPM模块的必然趋势!
倾佳电子杨茜咬住SiC碳化硅MOSFET单管全面取代IGBT单管和大于650V的高压硅MOSFET的必然趋势!
倾佳电子杨茜咬住650V SiC碳化硅MOSFET单管全面取代SJ超结MOSFET和高压GaN 器件的必然趋势!
wKgZPGixsKqAf7tvAAdU4JchiRs773.png 倾佳电子代理的国产碳化硅(SiC)MOSFET功率模块正以其材料的本征优势和成熟的系统级解决方案,在全球功率半导体市场中扮演着日益重要的角色。以基本半导体(BASiC Semiconductor)为代表的国内厂商,已成功研发出性能卓越的SiC模块产品线,并在多个高频高功率应用场景中,通过实证级仿真数据证明,其技术性能足以与英飞凌(Infineon)和富士(Fuji)等国际老牌巨头的IGBT模块进行直接竞争。这种竞争的核心优势并非简单的参数追赶,而是在于SiC技术从底层材料到系统集成所带来的全方位性能跃升。
本报告旨在通过深入分析SiC与IGBT在物理特性和损耗机制上的根本差异,并结合国产SiC模块的实际产品数据和应用仿真结果,系统性地阐述其实现“正面硬刚”的实力和“彻底替代”的可行性。报告将重点剖析SiC模块在工业电焊机和电机驱动等典型应用中,如何在开关损耗、系统效率和功率密度等关键指标上展现出压倒性优势。此外,报告还将探讨国产厂商如何通过提供包括米勒钳位(Miller Clamp)功能在内的全栈式驱动解决方案,有效解决了SiC应用中的技术挑战,为国产化替代铺平了道路。
最终的结论是,国产SiC功率模块的崛起,不仅是技术性能上的突破,更是产业链上下游协同发展、形成完整生态系统的成果。尽管面临成本和供应链等挑战,但通过聚焦高附加值应用和持续的技术创新,国产SiC功率半导体有望在全球市场中占据一席之地,并最终实现对传统IGBT模块的彻底替代。

表格1:SiC MOSFET vs. Si IGBT核心技术优势一览
特性维度SiC MOSFETSi IGBT技术优势洞察
材料物理特性宽禁带(3.2eV)、高临界电场、高热导率窄禁带(1.12eV)、低临界电场、低热导率SiC材料的本征优势为实现高耐压、低损耗、高结温、高功率密度奠定物理基础。
导通特性电阻型(I2RDS(on)​),随温度升高电阻增大。饱和型(VCE(sat)​),具有明显的拐点电压。SiC在中小电流下导通损耗更低;IGBT在大电流下传导损耗优势渐显。
开关损耗极低。无少数载流子效应,几乎无拖尾电流和反向恢复损耗。较高。存在少数载流子,导致关断时有拖尾电流,反向恢复损耗显著。SiC的低开关损耗使其能够工作在更高的开关频率,是实现设备小型化和高效化的关键。
工作频率可达数百kHz甚至MHz。限制在20-50kHz。SiC高频特性能够显著减小无源器件体积,提升功率密度。
热管理最高结温可达175∘C甚至更高,且热导率高。最高结温通常为150∘C,175∘C已是极限,热导率较低。SiC可承受更高的工作温度,降低散热要求,有利于小型化。
封装可靠性需采用高性能Si3​N4​陶瓷基板和高温焊料。传统封装材料性能受限,功率循环能力相对较弱。专门为SiC设计的高可靠性封装是其在高功率密度下长期稳定运行的保障。
第1章:功率半导体新纪元:SiC与IGBT的底层逻辑对决
1.1 物理根源:SiC何以成为颠覆者? wKgZPGizo_-AIY6TAAFoIg9oZZY085.png 碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料的杰出代表,其对传统硅(Si)基IGBT的挑战并非源于简单的技术迭代,而是基于材料物理特性的根本性颠覆。这种差异决定了SiC MOSFET在性能上具备了与生俱来的优势。
首先,宽禁带(Wide Bandgap)是SiC区别于Si的最核心特征。SiC的禁带宽度约为3.2 eV,远高于硅的1.12 eV 。这一特性使得SiC在承受高电场强度时,仍能保持其半导体性能,这直接翻译为更高的耐压能力和更小的芯片尺寸。在制造1200V级别的功率器件时,SiC芯片的尺寸可以远小于同等规格的硅基器件,从而在相同的封装面积内实现更高的电流密度。  

其次,SiC具备极高的临界电场(High Critical Electric Field)。SiC的临界电场约为2.2-2.8 MV/cm,是硅的10倍以上。这一物理属性允许器件在实现相同耐压能力时,拥有更薄且掺杂浓度更高的漂移层。漂移层是高压功率器件中决定导通电阻的主要部分,其厚度的减小和掺杂浓度的增加,直接降低了导通电阻(RDS(on)​)。这正是SiC MOSFET在高压下仍能保持极低导通损耗的关键。  

再者,SiC的热导率也远超硅。SiC的热导率约为150 W/mK,大约是硅的3倍 。这种高效的热传导能力使得SiC器件能够更有效地将工作产生的热量传导出去。配合更高的最高工作结温(可达  175∘C),SiC器件可以在更高的环境温度和更恶劣的热工况下稳定运行,这为实现更高的功率密度和更紧凑的系统设计提供了坚实的热管理基础。
综上所述,SiC的这些物理特性并非是渐进式的改进,而是对硅基材料的“降维打击”。这意味着,无论IGBT技术如何演进和优化(例如富士的第7代技术),其性能提升最终都会受到硅材料物理极限的制约。SiC从底层材料上就打破了这些限制,从而为功率半导体行业开辟了全新的性能空间。
1.2 损耗机制:IGBT的致命“拖尾”与SiC的“零”恢复
SiC MOSFET和Si IGBT在损耗机制上的根本差异是其在应用中性能分野的直接原因。理解这一差异,是分析为何SiC能够实现高频化和高效率的关键。
首先是传导损耗。SiC MOSFET的导通特性类似于一个纯电阻,其传导损耗与流过器件的电流平方(ID2​)和导通电阻(RDS(on)​)成正比 。相比之下,IGBT作为双极型器件,其导通时存在一个固定的“拐点电压”(Knee Voltage),之后表现为饱和压降(  VCE(sat)​)。因此,IGBT的导通损耗大致与电流和饱和压降的乘积成正比 。在较低电流下,SiC MOSFET的电阻特性使其导通损耗小于IGBT。而在大电流下,IGBT的饱和特性可能使其导通损耗更具优势,但这需要在具体的应用中进行权衡。  
wKgZPGi0EkeARTC-AAQ6caue82M987.png 然而,真正决定SiC颠覆性优势的是开关损耗。IGBT属于双极型器件,其工作原理依赖于少数载流子(Minority Carriers)的注入和调制。在IGBT关断时,这些被注入的少数载流子需要一定时间来复合或被清除,这一过程产生了“拖尾电流”(Tail Current) 。这个拖尾电流不仅延长了IGBT的关断时间,还产生了可观的关断损耗(  Eoff​),并且随着开关频率的增加,总开关损耗会线性增加 。这种内在的物理机制严重限制了IGBT的工作频率,使其通常只能在20 kHz以下的低频应用中发挥优势 。  
wKgZO2i0EeOAJf7YAAojTIaFGZk872.png 与此形成鲜明对比的是,SiC MOSFET作为单极型(Unipolar)器件,其导通和关断过程仅涉及多数载流子。因此,SiC MOSFET的开关过程中没有少数载流子效应,也就不存在拖尾电流 。这使得SiC器件的开关速度极快,关断损耗极低,能够在数十kHz甚至MHz的高频率下高效工作 。此外,SiC MOSFET固有的体二极管(Body Diode)也具有极低甚至可忽略的反向恢复电荷(  Qrr​)和反向恢复损耗(Err​),这与IGBT的快速恢复二极管(FRD)有本质区别 。例如,在提供的资料中,英飞凌某款1400A IGBT模块的反向恢复电荷(  Qrr​)在25∘C下高达665 µC ,而基本半导体的BMF80R12RA3 SiC模块(80A)的Q_{rr}仅为0.36 µC 。尽管电流等级不同,但这种数量级的差异清晰地体现了SiC的“零”恢复特性。  

IGBT的拖尾电流和高反向恢复电荷是其高频工作的“枷锁”。SiC MOSFET通过其单极性工作原理,从根本上消除了这些损耗,从而实现了超快的开关速度和极低的总开关损耗。这不仅提升了系统效率,更重要的是,高频工作特性允许系统设计者使用体积更小、重量更轻的无源器件(如电感、电容和变压器),最终实现整个电源或传动系统在体积和重量上的革命性减小,显著提高功率密度。

第2章:国产力量崛起:基本半导体SiC模块技术实证
基本半导体(BASiC Semiconductor)作为国产SiC功率半导体领域的代表,通过其Pcore™2系列SiC MOSFET模块,展示了国产技术在产品性能和可靠性上的强大实力。其产品线不仅覆盖了多种主流封装形式,更通过详实的数据验证了其在关键技术指标上足以媲美甚至超越国际竞品。

2.1 全面产品线:34mm与62mm模块家族 wKgZPGi0EmKAGtc2AAp3luZBn24424.png wKgZO2i0EmKANqP8AAWqHq9SrrY580.png 基本半导体的产品布局展现了其深耕SiC功率器件市场的决心和能力。其Pcore™2系列工业模块涵盖了两种主流封装:34mm和62mm。34mm封装系列包括BMF60R12RB3(60A)、BMF80R12RA3(80A)、BMF120R12RB3(120A)和BMF160R12RA3(160A),主要面向工业电焊机、感应加热、工业变频器和电镀电源等中等功率应用 。62mm封装系列则包括BMF240R12E2G3(240A)、BMF360R12KA3(360A)和BMF540R12KA3(540A),主要服务于储能系统、光伏逆变器、辅助牵引和电机驱动等更高功率密度和更大电流的应用 。这种全面的产品线布局,证明了国产厂商已具备规模化、系列化的产品交付能力,能够满足不同行业和应用场景的需求,为国产替代提供了丰富的选择。  
wKgZPGi0EnSAS3utAAaReZAizgw632.png 2.2 数据说话:静态与动态性能的量化分析
国产SiC模块的竞争优势并非空穴来风,而是建立在扎实的技术参数和严谨的测试数据之上。

2.2.1 静态参数剖析 wKgZPGi0EqeAWcAHAAYhErBSJX4426.png 首先,在静态参数方面,基本半导体的SiC模块展现了卓越的性能。以BMF80R12RA3模块为例,其额定耐压为1200V,但在实测中,击穿电压(BVDSS​)达到了1613V,提供了超过30%的电压裕量,极大地提升了器件在实际应用中的可靠性 。在导通性能上,该模块在  25∘C下的典型导通电阻(RDS(on)​)为15 mΩ,即使在175∘C的最高工作结温下,也仅增加到28.08 mΩ,其阻值比约为1.8 。这种优异的高温导通特性,保证了模块在恶劣热环境下仍能保持高效的传导性能。  

2.2.2 动态性能实测 wKgZPGi0Er6AYelkAAhGYkC4V3M299.png 在动态性能方面,SiC MOSFET的低开关损耗和快开关速度是其核心优势。BMF80R12RA3模块的反向传输电容(Crss​)在25∘C时仅为11-27 pF 。这一极低的电容值是实现超快开关速度的物理基础,因为它决定了在开关过程中,栅极-漏极之间耦合的电荷量。  
C_{rss}越小,开关过程中栅极电压受到的影响越小,从而能够实现更高的di/dt和dv/dt。
利用高压双脉冲测试平台,实测数据显示,BMF80R12RA3在VDS​=800V、ID​=80A、150∘C的条件下,总开关损耗(Etotal​)仅为3.52 mJ 。更值得关注的是其体二极管的反向恢复特性。在相同的测试条件下,反向恢复电荷(  Qrr​)仅为1.25 µC,反向恢复损耗(Err​)为0.44 mJ 。这一数据与IGBT模块形成鲜明对比,例如英飞凌FZ1400R33HE4 IGBT模块在1400A时的反向恢复电荷高达665 µC 。这种数量级的差异,正是SiC“零”恢复特性的直接体现,也是其能够在高频下实现低损耗运行的关键。  


2.3 封装可靠性:以先进材料构筑坚固防线
功率模块的长期可靠性不仅取决于芯片本身的性能,更依赖于其封装技术。国产厂商已经深刻认识到这一点,并在封装材料上进行了大胆创新。
基本半导体的模块采用了高性能的氮化硅(Si3​N4​)陶瓷基板和高温焊料,以提升产品的可靠性 。在陶瓷基板的选择上,文档详细对比了  
wKgZO2i0ExmAJP3XAAXHuGx_k4I116.png
Al2​O3​、AIN和Si3​N4​三种材料的性能 。其中,  Si3​N4​的热导率(90 W/mk)和抗弯强度(700 N/mm²)均表现出色。尤其是在抗弯强度方面,它远超Al2​O3​(450 N/mm²)和AIN(350 N/mm²),这使得Si3​N4​基板在热应力作用下不易开裂,因此可以采用更薄的厚度(典型360µm),同时获得更低的热阻。
更重要的是,Si3​N4​基板在温度冲击测试中展现出极高的可靠性。资料显示,在经历了1000次温度冲击循环后,Si3​N4​覆铜板依然保持了良好的接合强度,而传统的Al2​O3​和AIN基板在仅10次循环后就可能出现铜箔与陶瓷分层现象 。这种对高热应力循环的卓越耐受性,使得  Si3​N4​成为SiC模块的理想选择,因为它能够确保模块在高功率密度和高温度循环的严苛工况下,仍能长期稳定工作。
这种封装材料的选择,表明国产厂商不是简单地将SiC芯片放入现有IGBT的封装中,而是从SiC技术高功率密度的本质挑战出发,量身定制了封装解决方案。这一战略方向,为国产SiC模块在高可靠性应用中赢得客户信任提供了坚实保障。

第3章:应用场景对决:仿真数据下的真实胜负
理论优势最终需要通过实际应用场景的性能表现来验证。通过对工业电焊机和电机驱动等典型高频高功率应用的仿真,国产SiC模块相较于传统IGBT模块的压倒性优势得到了量化呈现。

3.1 案例一:高频工业电焊机
在工业电焊机应用中,对设备体积、重量和动态响应速度的要求极高,这正是SiC模块发挥其高频化和高效率优势的理想舞台。
根据提供的仿真数据,一个20kW的工业电焊机,采用全桥拓扑,在散热器温度为80∘C的工况下,对基本半导体的BMF80R12RA3 SiC模块和传统的英飞凌1200V 100A/150A IGBT模块进行了对比 。  

wKgZO2i0EyuAQrnbAAeMJIeJvt8279.png
表格2:20kW电焊机应用损耗与效率仿真对比(BMF80R12RA3 vs. 英飞凌IGBT)
模块型号开关频率(fsw)导通损耗 (W)开关损耗 (W)总损耗(H桥) (W)整机效率(%)
BMF80R12RA380kHz16.1750.51266.7298.68
英飞凌1200V 100A IGBT20kHz37.66111.49596.697.10
英飞凌1200V 150A IGBT20kHz37.9163.47405.5298.01
注:表格数据根据研究资料中BMF80R12RA3与英飞凌IGBT的仿真数据计算得出,其中总损耗(H桥)为单开关总损耗的4倍。  

仿真结果显示,BMF80R12RA3 SiC模块能够在80kHz下稳定工作,这一频率是传统IGBT模块(20kHz)的4倍 。即使在如此高的开关频率下,SiC模块的总损耗(266.72W)仍远低于英飞凌100A IGBT模块的总损耗(596.6W),仅为其约一半。更重要的是,SiC模块的整机效率高达98.68%,比英飞凌IGBT模块的97.10%高出约1.58个百分点 。  

这些数据背后的意义远超数字本身。它揭示了一个“系统级乘数效应”:SiC模块的低损耗和高频率特性并非孤立的优势,而是相互强化的系统设计驱动力。低损耗意味着更小的散热需求,从而可以使用更小、更轻的散热器。高频率则使得无源器件(如变压器和电感)的体积可以大幅减小。两者结合,使得整个电焊机的体积、重量和噪音得到显著降低,同时动态响应速度更快、输出电流控制更精准 。这些系统级优势共同为终端产品带来了革命性的竞争力,为SiC模块取代传统IGBT提供了不可辩驳的商业理由。  

3.2 案例二:大功率电机驱动
在大功率电机驱动应用中,SiC模块的效率和功率密度优势同样至关重要,尤其是在对续航里程和系统空间敏感的新能源汽车领域。
根据提供的资料,在电机驱动应用中,对基本半导体的BMF540R12KA3 SiC模块和英飞凌FF800R12KE7 IGBT模块进行了仿真对比。工况设定为:母线电压800V,输出相电流300 Arms,输出有功功率237.6 kW,散热器温度80∘C 。  

wKgZO2ixsKqAFyKMAAdLJ5MR2AU571.png wKgZO2ixsKqAHbd0AAPbyKjoIHI522.png wKgZPGixsKqATd6xAAR7GmEB4fI768.png
表格3:237.6kW电机驱动应用损耗与效率仿真对比(BMF540R12KA3 vs. 英飞凌IGBT)
模块型号开关频率(fsw)单开关总损耗(W)整机效率(%)最高结温(∘C)
BMF540R12KA312kHz242.6699.39109.49
FF800R12KE76kHz1119.2297.25129.14
仿真结果显示,在SiC模块开关频率(12kHz)是IGBT模块(6kHz)两倍的情况下,SiC模块的单开关总损耗(242.66W)仅为IGBT模块(1119.22W)的约21.7% 。这种巨大的损耗差异直接体现在系统效率上,SiC模块的整机效率高达99.39%,远超IGBT模块的97.25% 。  

更重要的是,SiC模块的低损耗使其在工作时的结温显著低于IGBT模块。在相同的工况下,BMF540R12KA3的最高结温为109.49°C,而IGBT模块则高达129.14°C 。这表明SiC模块在热管理方面具有更强的优势和更大的设计余量。  

进一步的分析在相同热约束条件下,SiC模块的输出能力如何超越IGBT。在限制结温不超过175∘C的条件下,BMF540R12KA3在12kHz开关频率下可输出高达520.5 Arms的电流,而英飞凌IGBT模块在6kHz下仅能输出446 Arms 。这有力地证明了SiC模块在功率密度上的绝对优势。在相同的热管理系统中,SiC模块能够实现更高的输出功率,从而满足更严苛的应用需求。  


第4章:赋能生态:全栈式解决方案与核心驱动技术
SiC MOSFET凭借其卓越的性能为功率电子系统带来了巨大的机遇,但同时也对其驱动电路提出了前所未有的挑战。国产厂商在提供高性能SiC模块的同时,也通过提供全栈式解决方案,有效地解决了这些应用层面的难题。
wKgZPGi0E5OAEkHHAAhew4aFtBk124.png wKgZO2i0E5OAXbaiAAV88wzYP4s253.png wKgZO2i0E5OAA3NmAAgpXjpxfqM695.png wKgZO2i0E5OAArcwAAa7mFU3jtQ721.png wKgZPGi0E5OANKwUAAW3uovA0Og199.png 4.1 米勒效应:SiC高频化背后的“阿喀琉斯之踵”
在半桥或全桥拓扑中,当一个开关管(如上桥臂)开通时,桥臂中点电压会迅速上升。SiC MOSFET极快的开关速度会产生极高的dv/dt 。这种高  dv/dt会通过尚未开通的对管(如下桥臂)的栅-漏寄生电容(Cgd​)产生一个被称为“米勒电流”(Miller Current)的位移电流,Igd​=Cgd​×(dv/dt)。这个电流流经栅极驱动回路中的关断电阻(Rg(off)​)和驱动负电源,会在栅极和源极之间产生一个电压尖峰 。如果这个尖峰电压超过了下管的栅源阈值电压(  VGS(th)​),就会导致下管发生误开通,进而引发上下桥臂的“直通”(Shoot-through),造成器件损坏。
传统IGBT由于其较低的开关速度和较高的栅源阈值电压,通常较少受到米勒效应的困扰 。但SiC MOSFET因其极快的  dv/dt和相对较低的VGS(th)​,使得米勒效应成为其在高频应用中最大的设计挑战之一 。  



4.2 国产方案:基本半导体的米勒钳位驱动方案
为了解决这一难题,基本半导体并未止步于提供裸模块,而是进一步提供了配套的驱动IC和驱动板,构建了一套完整的全栈式解决方案 。  
wKgZPGi0E3WAXnm6ABOH8BDApj4543.png wKgZPGixr2SARFXBABJhLEozm4U342.png
其核心技术之一是集成了米勒钳位(Miller Clamp)功能的驱动芯片,例如BTD5350MCWR 。米勒钳位功能的原理是:在SiC MOSFET关断期间,当其栅极电压低于一个预设的阈值(通常为2V)时,驱动芯片内部的比较器会触发一个内置的MOSFET,使其导通,从而将栅极直接以一个极低的阻抗钳位到负电源轨 。这提供了一条比外部关断电阻(  Rg(off)​)阻抗更低的电荷泄放路径,有效地将米勒电流分流,抑制了栅极电压的尖峰,从而避免了误开通 。  
wKgZPGixsImAbhakAAb-7I9UqMI335.png wKgZO2ixsImAHP9jAASWzB63pWQ686.png wKgZPGixsImARP_MAAhjZX-vizQ481.png wKgZO2ixsImACSJiAA_yKdkyBBY422.png wKgZPGixsImADBJGAA9TjH5ipHA363.png wKgZPGixsImAc2ukAA-20ZovLXQ843.png wKgZO2ixsImAa6ywAAheE738V6E379.png 在实际测试中,米勒钳位功能的有效性得到了清晰的证明。在BMF80R12RA3模块的双脉冲测试中,当栅源电压从0V/+18V切换时,未启用米勒钳位功能的情况下,下管栅极电压的尖峰可达7.3V;而启用米勒钳位后,这一尖峰被抑制到了2V,低于芯片的VGS(th)​(2.7V)。而在栅源电压为-4V/+18V的情况下,米勒钳位功能更是将栅极尖峰从2.8V直接钳位到了0V,彻底消除了误开通的风险 。  
这种提供“模块+驱动”的整体解决方案,标志着国产厂商已从单纯的“硬件供应商”转型为“解决方案提供商”。这极大地降低了客户应用SiC技术的门槛和设计风险,加速了SiC模块在实际应用中的落地和普及,是国产替代战略中不可或缺的软实力。

第5章:国产替代:机遇、挑战与战略展望
国产SiC功率模块的崛起,是全球功率半导体产业格局重塑的重要一环。它既是技术突破的产物,也是时代机遇的必然选择。

5.1 战略契机:SiC技术迭代与国产化浪潮的交汇
全球SiC功率模块市场正处于爆发式增长阶段。据市场研究预测,全球市场规模将从2024年的7.74亿美元增长到2032年的58.797亿美元,复合年增长率(CAGR)高达28.8% 。这一高速增长的背后,是电动汽车(EV)、光伏储能和工业电源等高附加值应用对高效率、高功率密度功率器件的迫切需求。  
wKgZO2i0E9CAHIQeABQsQ3sJLfY990.png wKgZPGixr72AD4gAABEzy41TdGw074.png
当前,全球SiC功率器件市场仍高度集中,六大厂商占据了高达99%的市场份额 。这种市场格局为国产厂商提供了巨大的“国产替代”市场空间和发展机遇。国产SiC模块正是抓住了这一“技术代际跃迁”的窗口期,利用SiC技术对传统IGBT的性能优势,实现了对传统硅基技术的“弯道超车”。  



5.2 面临的挑战:成本、供应链与市场认知 wKgZPGixr76AclXZABc74ZEXKeQ706.png wKgZPGizZ56AHT2AAAY1SSdASk8954.png wKgZPGizZ52AT9RTAATwqBmHySw108.png wKgZO2izZ52AXhbCAAWqrhkuEMQ018.png wKgZO2ixr72AFC0AAAgKsqXYEk0569.png wKgZO2izZ5-AWfgoAAftGrzlebE922.png wKgZPGizZ6OATf2QAA8TJn5joYA115.png 尽管国产SiC模块在技术性能上已能与国际巨头硬碰硬,但要实现“彻底替代”,仍需直面一系列挑战:
高成本: SiC材料本身的高成本和复杂的制造工艺,使得SiC模块的制造成本远高于同等规格的IGBT模块 。这在一些成本敏感型应用中,仍是其普及的主要障碍。  

供应链瓶颈: 全球范围内,高质量SiC衬底的供应依然有限,这制约着所有SiC器件厂商的产能扩张和成本优化 。国产厂商在衬底、外延片等上游供应链环节仍需持续发力,以保障长期稳定的供应。  

市场认知和品牌信赖: 国际老牌厂商(如英飞凌、富士)凭借数十年的市场积累,在客户中建立了深厚的品牌信赖和稳固的合作关系。国产厂商需要通过更多实证数据、更完善的技术服务和更优异的长期可靠性表现,来逐步打破这一无形壁垒。
深圳市倾佳电子有限公司(简称“倾佳电子”)是聚焦新能源与电力电子变革的核心推动者:
倾佳电子成立于2018年,总部位于深圳福田区,定位于功率半导体与新能源汽车连接器的专业分销商,业务聚焦三大方向:
新能源:覆盖光伏、储能、充电基础设施;
交通电动化:服务新能源汽车三电系统(电控、电池、电机)及高压平台升级;
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公司以“推动国产SiC替代进口、加速能源低碳转型”为使命,响应国家“双碳”政策(碳达峰、碳中和),致力于降低电力电子系统能耗。
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5.3 展望与建议:通往“彻底替代”的路线图
要实现从“正面硬刚”到“彻底替代”的跨越,国产SiC功率半导体需要采取多维度的战略:
聚焦高附加值市场: 优先将SiC模块推广至对效率和功率密度要求高、对初始成本不那么敏感的应用,如新能源汽车的电驱动系统、车载充电和光伏储能系统。通过在高价值应用中积累成功案例,证明其更高的初始成本可以通过长期运行的高效率、小型化和高可靠性来弥补。
持续技术创新: 持续投入新一代芯片技术研发,进一步优化导通电阻、开关损耗和耐受能力。同时,积极探索和推广先进封装技术(如Si3​N4​ AMB基板),不断提升模块的功率循环能力和热性能,进一步扩大与传统IGBT的性能差距。
强化生态建设: 进一步完善“模块+驱动+应用支持”的全栈式解决方案。提供客户易用的驱动板参考设计、详细的热仿真模型(如PLECS模型)以及专业的现场技术服务团队 。通过这种从产品到服务的全方位支持,有效降低客户的应用门槛和开发周期,将竞争优势从单纯的产品性能延伸到完整的生态系统能力。  



发表于 前天 12:02 | 显示全部楼层
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