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碳化硅半导体2021年技术展望

经过布兰登·贝克尔- 2021-03-08

随着宽带隙技术继续渗透到传统和新兴的电力电子应用中,半导体公司一直在以惊人的速度开发他们的产品。一些公司已经宣布了好几代的技术。的证明碳化硅MOSFET器件性能和一流的客户支持,ON Semiconductor是这一领域的领导者。例如,ON Semiconductor最近扩大了其产品范围WBG (wide bandgap)器件随着它的介绍650伏(V) SiC mosfet,为先前维修的强势带创造了新的效率。在这篇博客中,我们讨论了2021年市场趋势将是什么,以及OEM如何从领先的半导体制造商中受益。

问:宽带隙半导体,例如SiC和氮化镓(GaN),正在成为主流,与高增长应用领域相关,例如电动车(EV)和5G基站。然而,传统的基于硅基MOSFET具有成本优势并且仍在大多数应用中使用。您如何看待2021年开发的第三代半导体材料的趋势?

答:SiC和GaN将继续扩展到需要比传统硅器件更高的效率或功率密度的应用领域。成本差异意味着,目前,如果能降低整体系统成本,宽带隙设备将主要被使用。这可以通过消除冷却系统或减少被动式设备的尺寸和成本来实现。这些降低是可能的,因为使用更高的开关频率WBG设备.在短期内,我们可以期待基于技术的组合来查看解决方案。英国williamhill中文网例如,逆变器可以将传统的硅IGBT配对碳化硅二极管,实现较低的系统成本,而不是转移到全版,同时仍在提高效率和可靠性。

问:在5G时代,新的应用机遇有哪些SiC MOSFET,你是否看到了数量的显著增长SiC场效电晶体在这个应用程序区域使用?

答:5G可能达到比4G LTE快20倍的速度。为了运行更快,您需要处理更多功率的设备,具有更好的热效率,因此硬件不会过热,并针对功率效率进行优化。这些新平台的性能目标是对优势的完美匹配SiC场效电晶体,尤其是因为碳化硅非常适合在苛刻的环境中工作。这些优势意味着SiC也将在云服务和人工智能的交付方式中发挥重要作用。在这些应用中,需求呈指数级增长,对更高功率密度的需求是设计工程师的主要关注点。

问:在半导体优惠方面做了什么竞争优势,这些优势如何导致今年正在推出的产品?

- 答:在半导体上具有多种竞争优势,如它的内部供应链,制造专业知识,证明和文件SiC MOSFET性价比最高的设备性能,以及高度评价的客户支持。ON Semiconductor在全球功率半导体领域排名第二,与客户关系密切,在系统设计中发挥着至关重要的作用。我们一直在扩张900 V1200 v SiC场效电晶体家庭。我们发布的650 V SiC MOSFET该技术将于2021年投入使用,目前正在与客户合作实施该技术的早期工程阶段。一旦我们的技术公开发布,我们就会专注于提高生产能力,从而满足客户的短交货期需求。我们继续在各种应用程序中与客户合作,包括汽车牵引逆变器车载充电电动汽车充电、光伏太阳能逆变器服务器电源模块,电信和不间断电源(UPS).我们还看到,将WBG技术引入专业音频、专业照明、医疗、电动工具、电器、辅助电机等领域的努力越来越大。

问:哈我们的产品从ON半导体被用于电动汽车?是否有与汽车公司的合作项目,以及在哪个阶段?

答:是的,我们有SiC场效电晶体SiC二极管今天在电梯里使用。我们在世界各地区拥有多项合作项目,拥有汽车OEM。阶段因生产,资格,评估和发展而异。我们还提供各种EV参考设计的客户。

问:是什么让新的650 V SiC MOSFET竞争定位?

- 答:新的汽车AECQ101和工业级合格650 V SiC MOSFET采用新颖的有源电池设计与先进的薄晶片技术相结合,使器件具有650 V击穿电压的最佳性能Rsp (Rdson*area)。的NVBG015N065SC1NTBG015N065SC1NVH4L015N065SC1NTH4L015N065SC1D2PAK7L和To247封装的设备也有最低的Rdson (12 mOhm)。该技术围绕优点的能量损失数字进行优化,以优化汽车和工业应用的性能。内部栅极电阻(Rg)通过消除使用外部栅极电阻人为降低设备速度的需要,为工程师提供了更多的设计灵活性。更高的浪涌、雪崩能力和短路健壮性都有助于增强其坚固性,从而提供更高的可靠性和更长的设备寿命。

问:硅(Si)、SiC和GaN的下一步是什么?它们会被相继取代吗?

A:WBG设备(碳化硅和氮化镓)是未来电力电子的工具。由于材料的物理特性,这些技术正在创造以前无法创造的设备。话虽如此,但SiC MOSFET已经完善了五十年,并继续改善。在半导体上的下一步将在某些应用中定制该技术。客户的下一步将是继续推动他们认为可能的内容并挑战这些最先进的设备,以帮助他们实现所需的结果。

问:在接下来的两到三年内,最有前途的市场是什么,最有前途的市场是什么?

答:我们预计SiC在工业电力和能源发电应用领域的市场份额将继续稳步增长,汽车牵引逆变器的市场份额将增长更快。有迹象表明,GaN正在大规模应用于消费者电源等应用中,而在这些应用中,功率密度是一个关键的设计目标。虽然GaN也适用于其他要求更高的应用程序,但我们不指望它在大约三年内达到同样的采用水平。

问:与发展相关的行业挑战是什么SiC场效电晶体什么是半导体策略?

答:SiC基板开发是现在最大的瓶颈,并且半导体制造商包括半导体的专注于解决这一点。SiC衬底与传统的硅纺织衬底非常不同。从所使用的设备,流程以及如何处理的设备以及将其剪切的方式涉及到其所涉及的一切都是专门为SIC开发的方式。在半导体中,在这一进步中,将大量的研究和开发施加到这种进步中,以减少缺陷密度,这反过来又使得能够更好的成本结构。这些努力有助于加速SiC MOSFET在我们的客户中采用。其他瓶颈包括但不限于外延生长,Fab加工和包装。这些个人供应链步骤中的每一个都具有独特的工程挑战,每天正在解决。

问:新冠肺炎疫情对SiC原材料供应和生产企业继续生产的能力有何影响SiC MOSFET设计、制造和供应?

答:在这一目前的流行病下密切监测每种原料的供应。在半导体上可以保证供应连续性和快速响应因为我们可以依赖多个经过批准的消息来源。我们有一个专家团队,在我们公司内部和外部的多个地点合格我们的产品,以确保我们的SiC制造不受任何一个地点的中断。

检查我们的新650 V SiC mosfet和我们的SiC MOSFETS产品组合!!

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标签:汽车网络和电信Mosfet.工业的电源供应
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