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SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)分析；廠商談IGBT大缺貨

根據(jù)TrendForce集邦咨詢(xún)旗下化合物半導(dǎo)體研究處最新報(bào)告《2023 SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)分析報(bào)告-Part1》分析，隨著Infineon、ON Semi等與汽車(chē)、能源業(yè)者合作項(xiàng)目明朗化，將推動(dòng)2023年整體SiC功率元件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)22.8億美元，年成長(zhǎng)41.4%。與此同時(shí)，受惠于下游應(yīng)用市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，TrendForce集邦咨詢(xún)預(yù)期，至2026年SiC功率元件市場(chǎng)規(guī)?？赏_(dá)53.3億美元，其主流應(yīng)用仍倚重電動(dòng)汽車(chē)及可再生能源2全球車(chē)用MCU市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估2022年全球車(chē)用MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)82
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安森美開(kāi)發(fā)IGBT FS7開(kāi)關(guān)平臺(tái),性能領(lǐng)先,應(yīng)用工業(yè)市場(chǎng)

領(lǐng)先于智能電源和智能感知技術(shù)的安森美（onsemi），推出一系列全新超高能效1200V絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），具備業(yè)界領(lǐng)先的性能水平，最大程度降低導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗。這些新器件旨在提高快速開(kāi)關(guān)應(yīng)用能效，將主要用于能源基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，如太陽(yáng)能逆變器、不間斷電源（UPS）、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)充電電源轉(zhuǎn)換。新的1200V溝槽型場(chǎng)截止（FS7）IGBT在高開(kāi)關(guān)頻率能源基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中用于升壓電路提高母線(xiàn)電壓，及逆變回路以提供交流輸出。FS7器件的低開(kāi)關(guān)損耗可實(shí)現(xiàn)更高的開(kāi)關(guān)頻率，從而減少磁性元件的尺寸，提高功率密度
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廠商談IGBT大缺貨：根本買(mǎi)不到！

當(dāng)下半導(dǎo)體周期下行，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈多細(xì)分領(lǐng)域均明顯邁入到庫(kù)存調(diào)整周期。然而，在電動(dòng)車(chē)與太陽(yáng)能光伏兩大主流應(yīng)用需求大增助推下，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）近期出現(xiàn)較大程度缺貨，不僅價(jià)格連漲，業(yè)界更以“不是價(jià)格多高的問(wèn)題，而是根本買(mǎi)不到”來(lái)形容缺貨盛況。01IGBT供不應(yīng)求，代工價(jià)格喊漲自2020年汽車(chē)缺芯以來(lái)，汽車(chē)芯片結(jié)構(gòu)性缺芯愈發(fā)明顯，IGBT一直處于緊缺狀態(tài)。在2022年下半年，其甚至超越車(chē)用MCU，成為影響汽車(chē)擴(kuò)產(chǎn)的最大掣肘。今年年初媒體消息顯示，漢磊集團(tuán)于年初調(diào)漲IGBT產(chǎn)線(xiàn)代工價(jià)一成左右。據(jù)悉，漢
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安森美開(kāi)發(fā)IGBT FS7開(kāi)關(guān)平臺(tái)，性能領(lǐng)先，應(yīng)用工業(yè)市場(chǎng)

2023 年 3 月 21日—領(lǐng)先于智能電源和智能感知技術(shù)的安森美（onsemi，美國(guó)納斯達(dá)克上市代號(hào)：ON），推出一系列全新超高能效1200V絕緣柵雙極型晶體管（IGBT），具備業(yè)界領(lǐng)先的性能水平，最大程度降低導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗。這些新器件旨在提高快速開(kāi)關(guān)應(yīng)用能效，將主要用于能源基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，如太陽(yáng)能逆變器、不間斷電源（UPS）、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)充電電源轉(zhuǎn)換。新的1200V溝槽型場(chǎng)截止（FS7）IGBT在高開(kāi)關(guān)頻率能源基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中用于升壓電路提高母線(xiàn)電壓，及逆變回路以提供交流輸出。FS7器件的低開(kāi)關(guān)損耗
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吉利科技旗下晶能車(chē)規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品成功流片

近日，吉利科技旗下浙江晶能微電子有限公司宣布，其自主設(shè)計(jì)研發(fā)的首款車(chē)規(guī)級(jí)IGBT產(chǎn)品成功流片。新款芯片各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。吉利科技集團(tuán)消息顯示，該款I(lǐng)GBT芯片采用第七代微溝槽柵和場(chǎng)截止技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化表面結(jié)構(gòu)和FS結(jié)構(gòu)，兼具短路耐受同時(shí)實(shí)現(xiàn)更低的導(dǎo)通/開(kāi)關(guān)損耗，功率密度增大約35%，綜合性能指標(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。晶能與晶圓代工廠深度綁定，采用工藝共創(chuàng)方式持續(xù)提升芯片性能。據(jù)悉，晶能微電子是吉利科技集團(tuán)孵化的功率半導(dǎo)體公司，聚焦于Si IGBT&SiC MOS的研制與創(chuàng)新，發(fā)揮“芯片設(shè)計(jì)+模塊制
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吉利科技旗下晶能微電子自研首款車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 產(chǎn)品成功流片

IT之家 3 月 16 日消息，吉利科技旗下浙江晶能微電子近期宣布，其自主設(shè)計(jì)研發(fā)的首款車(chē)規(guī)級(jí) IGBT 產(chǎn)品成功流片。新款芯片各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。晶能自主研發(fā) IGBT 流片晶圓該款 IGBT 芯片采用第七代微溝槽柵和場(chǎng)截止技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化表面結(jié)構(gòu)和 FS 結(jié)構(gòu)，兼具短路耐受同時(shí)實(shí)現(xiàn)更低的導(dǎo)通 / 開(kāi)關(guān)損耗，功率密度增大約 35%，綜合性能指標(biāo)達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。晶能與晶圓代工廠深度綁定，采用工藝共創(chuàng)方式持續(xù)提升芯片性能。晶能表示，一輛典型的新能源汽車(chē)芯片用量超過(guò) 1200 顆。功率半導(dǎo)體占比接近 1/
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[向?qū)捊麕а葸M(jìn)]:您能跟上寬禁帶測(cè)試要求的步伐嗎?

_____碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的新一代寬禁帶(WBG)材料的使用度正變得越來(lái)越高。在電氣方面，這些物質(zhì)比硅和其他典型半導(dǎo)體材料更接近絕緣體。這些物質(zhì)的采用旨在克服硅的局限性，而這些局限性源自其是一種窄禁帶材料，所以會(huì)引發(fā)不良的導(dǎo)電性泄漏，且會(huì)隨著溫度、電壓或頻率的提高而變得更加明顯。這種泄漏的邏輯極限是不可控的導(dǎo)電率，相當(dāng)于半導(dǎo)體運(yùn)行失效。在這兩種寬禁帶材料中，GaN主要適合中低檔功率實(shí)現(xiàn)方案，大約在1 kV和100 A以下。GaN的一個(gè)顯著增長(zhǎng)領(lǐng)域是它在LED照明中的應(yīng)用，而且在汽車(chē)
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基于Infineon TC233LP+AIKW40N65DF5的3.3KW OBC方案

隨著全球?qū)Νh(huán)保問(wèn)題的重視，在汽車(chē)領(lǐng)域，新能源汽車(chē)肩負(fù)著構(gòu)建良好生態(tài)環(huán)境的目的和使命走在了前沿，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)從不同技術(shù)路線(xiàn)探索環(huán)保之道。電動(dòng)汽車(chē)是新能源汽車(chē)的主要技術(shù)路線(xiàn)之一，其核心部件車(chē)載充電機(jī)（OBC）經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展技術(shù)日益成熟。但高效可靠，易于控制，高性?xún)r(jià)比一直是各家方案商以及零部件供應(yīng)商持續(xù)追求的目標(biāo)。本方案是品佳集團(tuán)聯(lián)合國(guó)內(nèi)高校共同設(shè)計(jì)，基于Infineon AURIX系列MCU開(kāi)發(fā)的一套OBC方案。首次采用單片MCU完成原本DSP+MCU的運(yùn)算任務(wù)，功率器件采用Infineon TRENCHSTOP
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如何通過(guò)改進(jìn)IGBT模塊布局來(lái)克服芯片縮小帶來(lái)的熱性能挑戰(zhàn)

尺寸和功率往往看起來(lái)像是硬幣的兩面。當(dāng)你縮小尺寸時(shí)--這是我們行業(yè)中不斷強(qiáng)調(diào)的目標(biāo)之一--你不可避免地會(huì)降低功率。但情況一定是這樣嗎？如果將我們的思維從芯片轉(zhuǎn)移到模塊設(shè)計(jì)上，就不需要拋硬幣了。在IGBT模塊中，芯片面積減小導(dǎo)致了熱阻抗的增加，進(jìn)而影響性能。但是，由于較小的芯片在基板上釋放了更多的空間，因此有可能利用這些新的可用空間來(lái)優(yōu)化模塊的布局。在這篇文章中，我們將探討如何調(diào)整模塊設(shè)計(jì)來(lái)改善熱性能。下篇將探討如何改善電氣性能。作為參考，我們將使用采用TRENCHSTOP? IGBT 7技術(shù)的新型1200
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一文搞懂IGBT的損耗與結(jié)溫計(jì)算

與大多數(shù)功率半導(dǎo)體相比，IGBT 通常需要更復(fù)雜的一組計(jì)算來(lái)確定芯片溫度。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù) IGBT 都采用一體式封裝，同一封裝中同時(shí)包含 IGBT 和二極管芯片。為了知道每個(gè)芯片的溫度，有必要知道每個(gè)芯片的功耗、頻率、θ 和交互作用系數(shù)。還需要知道每個(gè)器件的 θ 及其交互作用的 psi 值。本應(yīng)用筆記將簡(jiǎn)單說(shuō)明如何測(cè)量功耗并計(jì)算二極管和 IGBT 芯片的溫升。損耗組成部分根據(jù)電路拓?fù)浜凸ぷ鳁l件，兩個(gè)芯片之間的功率損耗可能會(huì)有很大差異。IGBT 的損耗可以分解為導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)（開(kāi)通和關(guān)斷）損耗，而二極管損耗
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為什么逆導(dǎo)型IGBT可以用于大功率CCM模式 PFC電路

對(duì)于功率因數(shù)校正（PFC），通常使用升壓轉(zhuǎn)換器Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它可以最大限度地減少輸入電流的諧波。同時(shí)IGBT是大功率PFC應(yīng)用的最佳選擇，如空調(diào)、加熱、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）以及熱泵。理論上，在連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）下，通過(guò)IGBT反向續(xù)流永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。然而，在輕負(fù)載或瞬態(tài)條件下，由于升壓電感Lboost和IGBT的輸出電容Coss之間的共振，會(huì)有反向電流流過(guò)。這個(gè)諧振電流，iQN(t)是由以下公式給出的。諧振期間IGBT兩端的電壓（VCE）可以得出：當(dāng)輸入電壓Vin低于輸出電壓的一半時(shí)（Vin&l
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如何手動(dòng)計(jì)算IGBT的損耗

現(xiàn)今隨著高端測(cè)試儀器和仿真軟件的普及，大部分的損耗計(jì)算都可以使用工具自動(dòng)完成，節(jié)省了不少精力，不得不說(shuō)這對(duì)工程師來(lái)說(shuō)是一種解放，但是這些工具就像黑盒子，好學(xué)的小伙伴總想知道工作機(jī)理。其實(shí)基礎(chǔ)都是大家學(xué)過(guò)的基本高等數(shù)學(xué)知識(shí)。今天作者就幫大家打開(kāi)這個(gè)黑盒子，詳細(xì)介紹一下IGBT損耗計(jì)算方法同時(shí)一起復(fù)習(xí)一下高等數(shù)學(xué)知識(shí)。我們先來(lái)看一個(gè)IGBT的完整工作波形：IGBT的損耗可以分為開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，其中開(kāi)關(guān)損耗又分為開(kāi)通和關(guān)斷兩部分，下面我分別來(lái)看一下各部分的計(jì)算推導(dǎo)過(guò)程。開(kāi)關(guān)損耗-開(kāi)通部分我們先來(lái)看一下理想的
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功率器件：新能源產(chǎn)業(yè)的“芯”臟

功率半導(dǎo)體器件，也稱(chēng)為電力電子器件，主要用于電力設(shè)備的電能變換和控制電路方面大功率的電子器件。逆變（直流轉(zhuǎn)換成交流）、整流（交流轉(zhuǎn)換成直流）、斬波（直流升降壓）、變頻（交流之間轉(zhuǎn)換）是基本的電能轉(zhuǎn)換方式。MOSFET 和 IGBT 是主流的功率分立器件。一新能源汽車(chē)是功率器件增量需求主要來(lái)源01 下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，新能源汽車(chē)為主作為電能轉(zhuǎn)化和電路控制的核心器件，功率器件下游應(yīng)用十分廣泛，包括新能源（風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)）、消費(fèi)電子、智能電網(wǎng)、軌道交通等，根據(jù)每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域性能要求
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瑞薩電子推出新型柵極驅(qū)動(dòng)IC 用于驅(qū)動(dòng)EV逆變器的IGBT和SiC MOSFET

全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子（TSE：6723）近日宣布，推出一款全新柵極驅(qū)動(dòng)IC——RAJ2930004AGM，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)（EV）逆變器的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和SiC（碳化硅）MOSFET等高壓功率器件。柵極驅(qū)動(dòng)IC作為電動(dòng)汽車(chē)逆變器的重要組成部分，在逆變器控制MCU，及向逆變器供電的IGBT和SiC MOSFET間提供接口。它們?cè)诘蛪河蚪邮諄?lái)自MCU的控制信號(hào)，并將這些信號(hào)傳遞至高壓域，快速開(kāi)啟和關(guān)閉功率器件。為適應(yīng)電動(dòng)車(chē)輛電池的更高電壓，RAJ2930004AGM內(nèi)置3.75kV
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IGBT模塊中不同金屬化方法覆銅氮化鋁陶瓷基板的可靠性研究

針對(duì)氮化鋁陶瓷基板的IGBT應(yīng)用展開(kāi)分析，著重對(duì)不同金屬化方法制備的覆銅AlN基板進(jìn)行可靠性進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)比厚膜法、薄膜法、直接覆銅法和活性金屬釬焊法金屬化AlN基板的剝離強(qiáng)度、熱循環(huán)、功率循環(huán)，分析結(jié)果可知，活性金屬釬焊法制備的AlN覆銅基板優(yōu)于其他工藝基板，剝離強(qiáng)度25 MPa，（-40 ~150）℃熱循環(huán)達(dá)到1 500次，能耐1 200 A/3.3 kV功率循環(huán)測(cè)試7萬(wàn)次，滿(mǎn)足IGBT模塊對(duì)陶瓷基板可靠性需求。
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