當前,電驅(qū)系統(tǒng)正朝著高電壓、高功率密度和高可靠性的方向發(fā)展。
安森美中國區(qū)汽車現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理盧航宇表示,新能源汽車從400V平臺向800V平臺過渡,部分車型甚至已在嘗試1000V以上的電壓平臺,這對功率器件的耐壓能力提出了更高要求。以800V平臺為例,需要采用1200V的功率器件來適配,更高電壓平臺未來將需要1400V或1500V等級的器件支持。此外,電機朝高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展,帶來了對器件更高開關(guān)頻率的要求,進而增加了開關(guān)損耗。因此,提升功率器件在高頻條件下的表現(xiàn),成為關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。
針對碳化硅與傳統(tǒng)IGBT的關(guān)系,盧航宇認為,二者并非完全替代,而是互補使用。IGBT依然適用于400V平臺和中低功率場景,而碳化硅更適合中高壓、高功率應(yīng)用。盡管當前IGBT在成本上仍有優(yōu)勢,但隨著碳化硅價格持續(xù)下探,其應(yīng)用范圍正逐步擴展至中低價位車型,包括混動和增程車型。
安森美的碳化硅產(chǎn)品已迭代至第三代。最新的EliteSiC?M3e?MOSFET于去年第一季度量產(chǎn),相較上一代均提升了20%至30%的性能。下一代產(chǎn)品將轉(zhuǎn)向溝槽柵結(jié)構(gòu),預(yù)計將在明年量產(chǎn),進一步提升導通與開關(guān)性能。
在封裝方面,安森美推出了多種碳化硅模塊解決方案,包括即將上市的半橋塑封模塊。該模塊具備低雜散電感和高可靠性特性,通過先進的銀燒結(jié)實現(xiàn)了低熱阻和高性能。支持多芯片并聯(lián)配置,以滿足不同客戶需求。
在制造方面,安森美目前已量產(chǎn)6英寸碳化硅晶圓,并從2024年起逐步向8英寸晶圓轉(zhuǎn)移。其8英寸襯底與外延產(chǎn)線已建成,具備年產(chǎn)100萬片8英寸晶圓的能力,以提升產(chǎn)能、優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)。
在可靠性方面,安森美的碳化硅器件遵循AEC-Q101和AQG324標準,同時進行加嚴測試。包括1400V下的10小時高壓測試、200°C下400小時高溫加測,以滿足極端工況下的要求。此外,動態(tài)偏壓、高壓應(yīng)力等多項測試也全面覆蓋,確保器件在電驅(qū)系統(tǒng)中的長期穩(wěn)定運行。
面對快速發(fā)展的中國新能源汽車市場,安森美已建立起本地化的應(yīng)用支持團隊,涵蓋FAE、質(zhì)量與產(chǎn)品團隊,以更高效響應(yīng)客戶需求。
關(guān)于未來技術(shù)方向,盧航宇透露,安森美正積極推進多項系統(tǒng)級創(chuàng)新。例如將碳化硅芯片嵌入PCB,以實現(xiàn)更低雜散電感和更高集成度。