[导读]SiC的江南体育市场前景已无庸置疑，从光伏、储能到电动汽车，无不鞭策着SiC的用量激增。按照Yole Intelligence最新发布的2023年版功率SiC陈述，估计到 2028 年，全球功率SiC器件市场将增加至近90亿美元，比2022年增加31%。汽车利用在SiC市场中占有主导地位，占到70%。 SiC的市场前景已无庸置疑，从光伏、储能到电动汽车，无不鞭策着SiC的用量激增。按照Yole Intelligence最新发布的2023年版功率SiC陈述，估计到 2028 年，全球功率SiC器件市场将增加至近90亿美元，比2022年增加31%。汽车利用在SiC市场中占有主导地位，占到70%。 在看到了此中包含简直认性的庞大机缘后，国际一线芯片供给商纷纭投身此中，睁开了一场在产物设计上的竞逐和出产制造上的豪赌。而在这一场海潮中，onsemi成了最年夜赢家。从2021年的全球市场份额排名排名第五，到2022年排名第四，再到2023年排名第二，全年发卖额到达了8亿美金。onsemi在SiC范畴是一路高歌大进，直冲云霄。 特别是在近两年的行业逆行周期中、来自工业和汽车的需求遇冷的条件下，可以或许获得如斯的成就，实属使人赞叹。而这成就背后，是来自产物、制造、利用方案和投资策略等多个维度的领先。 近日onsemi开启了以“碳”路前锋手艺日暨碳化硅和功率解决方案系列全国巡回钻研会，我们加入了首站北京的勾当，并有机遇采访到了安森美(onsemi)的FAE司理黄延龙和安森美进步前辈方案部汽车范畴的市场营销司理张青，两位进行了出色的分享。 EliteSiC：出产垂直整合，产物横向笼盖 SiC器件自己的特征决议了其在高温高压场景下有着比传统Si器件更优良的表示，可以或许较着晋升系统开关频率，下降开关消耗。但恰是由于开关频率的晋升，让其在设计和制造进程中也面对着一系列新的挑战。在一些高开关频率的利用中，SiC器件的Vgs过冲会比IGBT高；更高的开关频率也带来了更高的热量发生，是以热应力方面的处置也是SiC器件的要害；更快的开关速度会激发更年夜的di/dt（电流转变率）和dv/dt（电压转变率），从而发生更强的高频噪声，这也意味着SiC器件每次开关进程中发生的EMI更高。是以，要阐扬SiC器件的材料特征，将其转化为高频利用中的真实的优势，就需要SiC器件供给商从设计、出产、制造和封装多个维度进行优化，而这也恰是onsemi的手艺优势地点。 onsemi的“EliteSiC”产物系列，包罗一系列SiC MOSFET和模块，这些产物在各类利用中表示超卓，特殊合用在电动汽车（EV）主驱逆变器、能源根本举措措施和5G电源等范畴。这些产物以高效力、靠得住性和在刻薄前提下的不变运行著称。 在SiC方面的，onsemi主要转折点是2021年收购GT Advanced Technologies。此次收购使onsemi可以或许成立从衬底出产到器件制造的垂直整合供给链，确保了高质量SiC材料的靠得住供给。 据领会，安森美今朝的第三代EliteSiC产物，采取的是业界最为不变的Planar工艺，die尺寸比拟上一代缩减了90%。Die Size的减小带来了本钱的年夜幅优化，同时这一工艺也年夜年夜下降了开关消耗。 在晶体发展方面，安森美采取了行业内最为成熟的长晶手艺——物理气相传输法为主（PVT），这一手艺可以包管SiC的晶锭剂量。而其KABRA激光切片手艺，则年夜年夜晋升了晶圆制造速度。传统的制造方式一片晶圆切割需要3.1小时，而安森美的手艺今朝仅需10分钟。 针对高过冲应力，EliteSiC器件采取了进步前辈的门极驱动电路设计，节制开关进程中电压和电流的过冲。另外，经由过程优化封装设计，削减器件内部和毗连电路中的寄生电感和电容，从而下降过冲应力，提高器件的靠得住性。 onsemi不但具有畴前道到后道的完全的财产链，还具有宽阔的产物型号和类型可供客户按照分歧的设计方针选择。从电压类型上来看，onsemi供给了650V、1200V和1700V三种分歧电压品级的产物系列。从封装上来看，onsemi供给了周全的封装类型，包罗裸Die、单管TO-247-3/4、D2PACK-7、Toll MOSFET、和F1/F2/SSDC/ASPM/DSC等多种模块。 黄延龙暗示，除EliteSiC系列产物外，onsemi还具有包罗驱动、辅助电源、摹拟器件、传感器等在内的完全产物类型，可以一站式知足客户系统级方案。 更智能SiC栅极驱动器：解决系统设计痛点，释放SiC潜能 SiC器件需要非凡的驱动前提，特殊是较高的栅极驱动电压和电流，这与传统的Si器件有显著差别。对设计工程师而言，从基在传统Si器件的系统设计到基在SiC的系统设计，面对着一系列的新的挑战。要释放SiC的潜能，快速完成系统设计，一个好的SiC栅极驱动器可以或许让工程师事半功倍。 据张青介绍，SiC栅极驱动器再各个层面上都有特定的要求，以确保SiC器件的高效靠得住运行。起首在器件层面，栅极驱动器需要知足SiC器件很是快的开关频率，波形要具有很是锋利的上升和降落边沿，它应供给足够的正向开启栅极电压和足够的负向关断电压，和足够的开启栅极电流。在电路拓扑层面，特别是主驱逆变器的设计中，要具有足够的SiC诊断和庇护功能，此中包罗：栅极驱动器必需包罗隔离、过电流和短路庇护、过电压庇护、米勒钳位、死区时候节制和共模瞬态抗扰度（CMTI）等功能。而在系统层面，必需具有自动短路庇护机制，可以或许平安地进行直流电容放电，并供给用在监测的ADC和栅极监测功能，以确保系统的平安性和靠得住性。 针对这一系列的要求，onsemi将推出全新的车规级SiC驱动器。据悉，这款新的驱动器首要用在驱动SiC MOSFET。为了实现最低的导通消耗，该驱动器可以或许向SiC MOSFET器件供给最年夜答应的栅极电压。经由过程在开启和封闭进程中供给岑岭值电流，开关消耗获得了最小化。为了提高靠得住性、dV/dt抗扰度和更快的关断速度，该驱动器可以操纵其板载电荷泵生成用户可选的负电压轨。对隔离利用，该驱动器还供给一个外部可拜候的5V电源轨，用在为数字或高速光隔离器的次级侧供电。其特点包罗岑岭值输出电流、最年夜28V的正电压额定值、用户可调的内置负电荷泵（-3.3V至-8V）、可拜候的5V参考/偏置轨、可调的欠压锁定、快速饱和功能，和尺寸为4x4毫米的QFN24封装，而且经由过程了AEC认证。 据张青介绍，与竞品比拟，该行将推出的驱动器有着更好的参数表示，而且集成了加倍智能的功能。 起首，当前中国汽车厂商最先寻求性价比，而在这一进程中，有一个SiC驱动器的指标就变得很要害，那就是短路承受时候。在之前的传统做法，为了实现足够好的庇护结果，凡是会将庇护的过载倍数设置的高一点。而此刻，透过该驱动器供给的更切确的庇护，从而实现了在更小的Die的面积下，更短的短路承受时候，这也就带来了全部系统层面的功耗的进一步下降和体积优化。 别的一方面，在呈现故障的时辰。对年夜电流的快速关断会呈现dc/dt，所以就需要一种软开关的策略。而在该驱动器中，采取的是一种可编程可设置装备摆设的软关断策略。这类设计，为客户供给了更多的关断策略上的调剂的可能。 别的特殊值得一提的该驱动器的part to part skew可以做到很好，是以在1nF负载下可以做到仅仅为正负25ns，这是今朝为止业界最好的表示，比拟其他竞品的仅仅能做到50ns以上。这个参数的优良表示，意味着在两个单管的上下管纵贯设计中，可以设置更加切确的、更短的死区时候。由于假如两个芯片的参数差别很年夜，那末死区设置时候也就没法实现。 张青暗示，SiC栅极驱动器正在变得愈来愈智能化、内部集成功能越多越多。如许一方面可以下降客户在电路调试方面的困扰，另外一方面还可以帮忙客户削减设计面积。另外，由于全部栅极驱动器都到达了ASIL-B的尺度，也进一步帮忙客户知足功能平安的需求。 下一步：8英寸厂投产期近，M4 SiC转向沟槽工艺 据悉，onsemi韩国富川的碳化硅超年夜型制造工场扩建工程已落成，全负荷运行每一年可出产跨越一百万片200mm SiC晶圆。而其第四代SiC也将从业已成熟的M3S平面工艺转向更高机能的M4沟槽工艺，这有助在其寻求Rsp的延续下降，为客户带来更高效能和更低消耗的全新SiC产物体验。

业内动静，本周美国半导体厂商安森美发布了本年三季度事迹数据，虽然其营收高在阐发师的遍及预期，而且净利润也高在客岁同期，可是该公司对四时度的事迹预期却比力消极，低在市场遍及预期，而且打算裁人 900 人。