安森美：打造可提供从衬底到模块的端到端SiC方案供应商

吴桐博士

由于SiC具有更快的开关速度，因此对于某些拓扑结构，可缩减无源元器件如电感器的尺寸以降低系统尺寸和成本。光伏发电和大规模储能变得越来越重要，最終将取代所有的污染性能源。由于可再生能源目前仅占全球总发电量的一小部分，因此SiC将有长远的发

展路向。随着电动车采用率的增加，充电桩将大规模部署，另外，SiC最终还将成为电动车主驱逆变器的首选材料，因为它可减少车辆的整体尺寸和重量，且能效更高，可延长电池使用寿命。

安森美（onsemi）在收购上游SiC供应企业GTAT 后，实现了产业链的垂直整合，是世界上为数不多能提供从衬底到模块的端到端SiC方案供应商，包括SiC球生长、衬底、外延、器件制造、同类最佳的集成模块和分立封装方案。安森美的SiC策略侧重于电动车及充电桩、可再生能源等领域，提供650 V到1 200 V SiC MOSFET、650 V到1 700 V SiC二极管、混合SiC模块和全SiC模块。相比于其他厂家，安森美的SiC器件雪崩能量更高，损耗更小，因其使用更大尺寸的die，从而降低Rdson。

随着技术的成熟和成本问题的解决，电动车及其车载充电器和其他车载电源系统对SiC的需求将越来越大。由储存在储能系统中的太阳能和风能支持的电动车充电基础设施将由电动车的强劲增长所推动。机器学习、云计算和在线服务需求带来的数据中心增长，将推动这些数据中心使用基于SiC的更可靠的UPS。安森美提供高能效、高性能的SiC方案，满足这些不同应用的需求。SiC MOSFET的优点是高压器件的导通电阻相对而言比较低，开关速度比较快。高压小电流的情况下，导通电阻比较低，从而提升能效，特别适用于电动车逆变器、车载充电（OBC）、DC-DC和直流快速充电桩，尤其是在800 V系统中，当功率超过150 KW以上时，SiC的优势特别明显，整车效率提升，可以使得电动车的里程提升或者是减小电池的容量。减小的电池容量可以抵消由由于SiC和Si功率元件的价差带来的成本上升。

SiC芯片可以工作在更高的温度（175℃至200℃），结温超过175 ℃的SiC方案将能在更高的功率密度下工作，从而比其硅基替代方案的性价比更高，有助于使系统设计人员能够更灵活地选择满足应用需求的最高性价比的方案。

氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）具有较高的电子迁移率和较高的能带隙，用它们制成的晶体管具有比硅基晶体管更高的击穿电压和更耐受高温，可以突破硅基器件的应用极限，开关速度更快，导通电阻更低，损耗更小，能效更高。GaN的开关频率比SiC高得多，而SiC的可靠性高于GaN。SiC通常用于更高压、更高功率的应用，如太阳能逆变器、电动车充电器和工业AC-DC等应用。GaN通常用于650 V以下的高开关频率应用，如蜂窝基站功率放大器、军用雷达、卫星发射器和通用射频放大等无线设备中。