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行业 | 全SiC模块正在加速,SiC功率器件走向繁荣

MEMS 2019-07-25 08:50 次阅读

Yole近日发布了《功率碳化硅(SiC):材料、器件及应用-2019版》报告,为大家展示了正在走向繁荣的SiC功率器件市场。Yole在报告中预计,到2024年,SiC功率半导体市场规模将增长至20亿美元,2018~2024年期间的复合年增长率(CAGR)将高达29%。其中,汽车市场无疑是最重要的驱动因素,其SiC功率半导体市场份额到2024年预计将达到50%。

2018~2024年汽车领域SiC市场发展预测

数据来源:《功率碳化硅(SiC):材料、器件及应用-2019版》

安森美半导体(ON Semiconductor)是功率电子领域的市场领导者之一,在SiC功率器件领域的地位正在迅速攀升。近日,Yole首席分析师Hong Lin博士有幸采访了安森美半导体高级董事兼总经理Bret Zahn。通过本次访谈,Yole希望与您分享安森美半导体在功率SiC市场的经营现状和发展愿景。

Hong Lin(以下简称HL):您好!首先请您做一下自我介绍,您在安森美半导体的主要职责有哪些?

Bret Zahn(以下简称BZ):我是Bret Zahn,是安森美半导体三个业务部门的高级董事兼总经理,这些业务具体包括:低压金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET)(≤40V)、电池保护MOSFET和宽带隙产品(包括SiC和GaN)。

HL:请您简要介绍一下安森美半导体的业务情况,特别是在SiC领域?

BZ:安森美半导体旨在成为顶级SiC供应商之一,提供从晶体生长到成品的完整垂直整合,包括用于工业和汽车市场的芯片、分立器件以及模块产品。

安森美半导体有机和无机增长策略正在齐头并进,以在尽可能短的时间内成长为顶级SiC供应商。

HL:目前,由安森美半导体开发并已上市销售的SiC产品主要有哪些?

BZ:自2016年始,我们就发布了650V和1200V二极管产品组合,并在2019年7月首次发布1700V二极管产品组合。

对于MOSFET,我们在2018年12月发布了初代1200V产品,2019年下半年将发布更多版本的新产品,此外,还有新的900V MOSFET产品同时发布。

自2018年初以来,安森美半导体一直在向市场销售混合SiC工业模块,并将于2019年第四季度开始销售全SiC工业模块。

安森美半导体将在2020年向市场推出全SiC汽车模块产品组合。

HL:你们在开发此类产品时遇到了哪些具体的困难或挑战?

BZ:一项新技术引入大规模生产总会面临各种各样的挑战,包括从实际开发,到提高客户信心和市场应用所需要的品质和可靠性数据等。SiC已经在功率电子市场中实现了产业应用转变。

数十年来业界首次开始采用基于非硅材料的技术。在开发基于SiC的技术时,从制造到应用测试,开发链条中的所有环节都需要进行重新评估。

例如,开发大尺寸芯片SiC MOSFET已被证明是一个巨大的挑战,除安森美半导体之外只有一家公司已经设法解决。除了由于SiC晶圆中存在的固有缺陷导致的良率复杂性,传统封装(例如TO-247)中SiC芯片的新机械应力特性也会带来挑战。另一个挑战是需要开发不仅具有静态稳健性,还可以应对前所未有的高电压变化率(dv/dt)的氧化物。

经过短时间的大量努力,安森美半导体已经成功解决众多挑战,为市场提供了高度可靠的二极管和MOSFET器件产品组合。

HL:目前,安森美半导体通过其SiC解决方案解决了哪些细分市场的需求?

BZ:安森美半导体是广泛Si基电源管理元件的领先供应商,并计划利用我们的SiC产品延续这一市场策略。

目前,我们为满足工业和汽车领域的多种应用需求提供SiC器件。通过与许多转向SiC应用的客户合作,我们将继续根据需要更新并扩展我们的产品组合,以支持所有关键的SiC细分市场。

HL:Yole认为全SiC模块是未来的发展方向,将成为SiC器件市场的重要组成部分。对此,您怎么看?目前,全SiC模块的发展状况如何?

BZ:向全SiC模块的发展正在加速,不同的细分市场有各自的发展路径。

例如,光伏(PV)逆变器市场应用混合SiC模块已经至少2年了,2019年已经开始转向全SiC模块。

汽车市场似乎正朝着全SiC模块的整合方向发展,跳过了从混合SiC模块向全SiC模块演进的过程。

鉴于光伏市场目前对全SiC模块的应用,以及电动汽车市场的增长预期,我完全赞同未来的全SiC模块市场将远大于目前的市场份额。

HL:就您看来,接下来会如何发展?

BZ:我认为SiC市场下一步的关键是实现IGBT成本平价。加速成本平价(及更低)的关键是完全垂直整合,因此,安森美半导体的目标是尽快实现完全垂直整合。

HL:作为领先的功率半导体厂商之一,安森美半导体如何评价SiC MOSFET和IGBT之间的竞争?特别是对于汽车市场?

BZ:电动汽车市场已经展现出对SiC解决方案的巨大兴趣。对于电动汽车牵引应用,SiC解决方案在尺寸、重量和效率增益等方面的优势已经得到充分证明,这就是为什么汽车市场正在跳过混合SiC模块解决方案,快速向全SiC模块解决方案迈进。

SiC已经为许多汽车应用提供了“系统级”成本效益。一旦SiC可以在器件级实现与IGBT的成本平价,更高的效率结合更低的价格所带来的优势肯定难以拒绝。

HL:在您看来SiC生态系统与Si生态系统相比,有何特别之处?

BZ:与Si相比,围绕SiC开发生态系统需要一系列改变。简单来说,例如MOSFET之类的SiC有源器件首先就需要新的驱动器。

重新利用传统IGBT驱动器,甚至将其作为卖点,你可以这样做,但是是错误的营销。SiC MOSFET具有很不同的输入阻抗、栅极电荷以及动态速率(ON和OFF、dv/dt和di/dt)。商用IGBT或超级结MOSFET驱动器无法提供驱动峰值性能下SiC MOSFET的必要性能。此外,SiC MOSFET的短路特性和经常需要的负压驱动需要更强大的驱动器。

然而,门极驱动并不是SiC生态系统中唯一需要真正重新设计的“链条”。基于SiC的生态系统还必须包含模块。模块将成为需要功率≥20kW的市场应用的关键。谈到模块,如果不重新考量SiC提供的电感要求和热优势,就无法成功推出产品。尽管可以重复使用Si模块的外壳和形状尺寸,但是需要对模块内部进行重大的重新设计以支持SiC。

此外,得以真正为客户提供支持的完整生态系统的另一个重要部分是先进的SPICE模型。基于经典曲线量测的SPICE模型不能提供相同的真实度和精度,无法满足现代功率级仿真的需要,不能捕捉SiC器件的特性。设计人员需要稳健、模拟速度快的模型,并提供反映SiC切换和热参数的真实数据。

原文标题:安森美半导体:SiC功率器件走向繁荣,全SiC模块正在加速

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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NLSX4378A 电平转换器 4位 24 Mbps 双电源

NLSX4401DFT2G 1位20 Mb / s双电源电平转换器

01是一款1位可配置双电源双向自适应传感转换器,不需要方向控制引脚.I / O VCC和I / O VL端口分别用于跟踪两个不同的电源轨,VCC和VL 。 VCC和VLsupply轨道均可配置为1.5 V至5.5 V.这样,VL侧的电压逻辑信号可在VCC侧转换为更低,更高的等值电压逻辑信号,反之亦然.NLSX4401转换器已集成I / O线上有10 k上拉电阻。集成的上拉电阻用于将I / O线上拉至VL或VCC。 NLSX4401非常适合开放式应用,如I2C通信总线。 特性 VL可以小于,大于或等于VCC 宽VCC工作范围:1.5 V至5.5 V 宽VL工作范围:1.5 V至5.5 V 高速,24 Mb / s保证日期速率 低位偏斜 启用输入和I / O引脚是过压容差(OVT)以使能输入和I / O引脚是过压容差(OVT)至5.5 V 非优先通电排序 断电保护 应用 终端产品 I2C,SMBus,PMBus 低压ASIC级别转换 手机,相机,消费品 电路图、引脚图和封装图...
发表于 08-03 04:02 141次 阅读

NLU1GT125 单个非反相缓冲器 3态

125 MiniGate™是一款先进的CMOS高速非反相缓冲器,占用空间极小。 NLU1GT125要求将3状态控制输入()设置为高,以将输出置于高阻态。器件输入与TTL型输入阈值兼容,输出具有完整的5.0 V CMOS电平输出摆幅。无论电源电压如何,当施加高达7.0伏的电压时,NLU1GT125输入和输出结构都能提供保护。 特性 高速:t PD = 3.8 ns(典型值)V CC = 5.0 V 低功耗:I CC =1μA(Max),TA = 25°C TTL兼容输入:V IL = 0.8 V; V IH = 2.0 V 输入时提供断电保护 平衡传播延迟 超小无铅封装 应用 ASIC FixesSimplified PCB RoutingGlue LogicSystem IntegrationVoltage Translation 电路图、引脚图和封装图...
发表于 08-01 17:02 119次 阅读
NLU1GT125 单个非反相缓冲器 3态

FSA839 低压 带关断隔功能的0.8Ω单刀双掷(SPDT)模拟开关

是高性能的单刀双掷(SPDT)模拟开关,用于由低电压(1.8V)基带处理器或ASIC驱动的音频应用。该器件在V CC = 4.5 V时具有0.8Ω(最大值)的超低R ON ,可在1.65V到5.5V的宽V CC 范围内工作。该器件采用亚微米CMOS FSA839在低电压ASIC和常规的音频放大器之间连接,CODEC在高达5.5V的工作电压范围内运行。控制电路允许控制引脚(Sel)上提供1.8V(典型值)信号。 应用 多媒体平板电脑 存储和外设 手机 WLAN网卡和宽带接入 PMP / MP3播放器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 08-01 01:02 146次 阅读

NXH240B120H3Q1 功率集成模块(PIM)3通道1200 V IGBT + SiC升压 80 A IGBT和20 A SiC二极管

B120H3Q1PG是一款3通道1200 V IGBT + SiC Boost模块。每个通道包括一个快速开关80 A IGBT,一个20 A SiC二极管,一个旁路二极管和一个IGBT保护二极管。该模块具有内置热敏电阻并具有压配销。 特性 优势 1200 V快速开关IGBT 降低IGBT的开关损耗可实现更高的fsw和更紧凑的设计 1200 SiC二极管 降低二极管的开关损耗可实现更高的fsw和更紧凑的设计 低Vf旁路二极管 提高旁路模式的效率 压合销 无焊接安装 应用 终端产品 太阳能逆变器升压阶段 分散式公用事业规模太阳能逆变器 商业串式逆变器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 08:02 222次 阅读

NXH80B120H2Q0 功率集成模块 双升压 1200 V 40 A IGBT + 1200 V 15 A SiC二极管

120H2Q0SG是一款功率集成模块(PIM),包含一个双升压级,由两个40A / 1200V IGBT,两个15A / 1200V SiC二极管和两个用于IGBT的25A / 1600V反并联二极管组成。另外还包括两个用于浪涌电流限制的25A / 1600V旁路整流器。包括一个板载热敏电阻。 特性 优势 IGBT规格:VCE(SAT)= 2.2 V,ESW = 2180 uJ 具有低VCE(SAT)的快速IGBT以实现高效率 25 A / 1600 V旁路和反并联二极管 低VF旁路二极管,在旁路模式下具有出色的效率 SiC整流器规格:VF = 1.4 V 用于高速切换的SiC二极管 可焊接引脚 轻松安装 双升压40 A / 1200 V IGBT + SiC整流器混合模块 热敏电阻 应用 终端产品 太阳能逆变器升压阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 08:02 142次 阅读

NXH100B120H3Q0 功率集成模块 双升压 1200 V 50 A IGBT + 1200 V 20 A SiC二极管

B120H3Q0是一款功率集成模块(PIM),包含一个双升压级,由两个50A / 1200V IGBT,两个20A / 1200V SiC二极管和两个用于IGBT的25A / 1600V反并联二极管组成。另外还包括两个用于浪涌电流限制的25A / 1600V旁路整流器。包括一个板载热敏电阻。 特性 优势 IGBT规格:VCE(SAT)= 1.77 V,ESW = 2200 uJ 具有低VCE(SAT)的快速IGBT以实现高效率 25 A / 1600 V旁路和反并联二极管 低VF旁路二极管,在旁路模式下具有出色的效率 SiC整流器规格:VF = 1.44 V 用于高速开关的SiC二极管 焊针和压合销选项 灵活安装 应用 终端产品 MPPT提升阶段 Bat tery Charger Boost Stage 太阳能逆变器 储能系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-31 07:02 152次 阅读

FPF2G120BF07AS 具有NTC的F2,3ch升压模块

一种快速,可靠的的安装方式。 特性 高效率 低传导损耗和开关损耗 高速场截止IGBT SiC SBD用作升压二极管 内置NTC可实现温度监控 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-31 04:02 214次 阅读

NCP566 LDO稳压器 1.5 A 超高PSRR 具有快速瞬态响应

低压差(LDO)线性稳压器将在固定输出电压下提供1.5 A电流。快速环路响应和低压差使该稳压器非常适用于低电压和良好负载瞬态响应非常重要的应用。器件保护包括电流限制,短路保护和热关断。 NCP566采用SOT-223封装。 特性 超快速瞬态响应(
发表于 07-30 08:02 124次 阅读
NCP566 LDO稳压器 1.5 A 超高PSRR 具有快速瞬态响应

NCP3284 4.5V至18V 30A高效率 DC / DC转换器 采用耐热增强型5mm x 6mm封装

4是一款30A POL,适用于在小型电路板占板面积内要求高效率的应用。该器件将DC / DC控制器与两个高效mosfet集成在一个采用热增强型5mm x 6mm QFN封装的信号中。它采用获得专利的增强型斜坡脉冲调制控制架构,可提供超快的负载瞬变,从而减少外部电容和/或提供更好的瞬态容差。与传统的恒定时间控制器相比,新架构还改进了负载调节。 特性 优势 效率高 减少电力损失 快速装载瞬态 减少输出电容的数量 频率选择 优化效率和输出滤波器尺寸的权衡 0.6%准确参考 允许非常精确的输出电压 远程感知 提供准确的输出电压 启用输入和电力良好指标 二手用于控制排序 可调节电流限制 低电流设计的灵活性 可调节软启动 允许控制开启坡道 热增强型QFN封装 改善散热 指定-40C至125C 应用 终端产品 服务器 网络 电信 ASICs servere 存储 网络 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 04:02 449次 阅读

NCP3233 降压转换器工作电压范围为3V至21V 最高可达20A

3是一款20A降压转换器(内置MOSFET),工作电压范围为3V至21V,无需外部偏置。该固定式变频器具有高效率,可调节输出以提供低至0.6V的电压。可调电流限制允许器件用于多个电流水平。该器件采用耐热增强型6mm x 6mm QFN封装,高效电压模式同步降压转换器,工作电压为3 V至21 V,输出电压低至0.6 V,最高25 A DC负载或30 A瞬时负载。 特性 优势 宽输入电压范围为3V至21V 允许同一器件用于3.3V,5V和12V母线 300kHz,500kHz和1MHz开关频率 用户可选择的选项,允许在效率和解决方案尺寸之间进行优化权衡 无损耗低侧FET电流检测 提高效率 0.6V内部参考电压 低压输出以适应低压核心 外部可编程软启动 降低浪涌电流并防止启动时出现无根据的过电流 预偏置启动 防止反向电流流动 所有故障的打嗝模式操作 如果故障情况消除,则允许重新启动 可调输出电压 灵活性 可调节电流限制 优化过流条件。允许较低饱和电流的较小电感器用于较低电流应用 输出过压保护和欠压电压保护 应用 终端产品 高电流POL应用 AS...
发表于 07-30 04:02 400次 阅读

NCP3231A 高电流同步降压转换器

1A是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,工作电压为4.5 V至18 V,输出电压低至0.6 V,最高可达25 A. 特性 优势 宽输入电压范围4.5V至18V 支持广泛的应用 500KHz开关频率 需要小电感和少量输出电容 无损耗低端FET电流检测 良好的散热性能 0.6V内部参考电压 外部可编程软启动 输出o电压和欠压保护 使用热敏电阻或传感器通过OTS引脚进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调节输出电压 电源良好指示灯 内部过热保护 应用 终端产品 采用6x6 QFN封装的25A稳压器 ASIC,FPGA,DSP和CPU内核及I / O电源 移动电话基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 04:02 311次 阅读

NCP3231B 高电流 1MHz 同步降压转换器

1B是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,工作电压为4.5 V至18 V,输出电压低至0.6 V,最高可达25 A. 特性 优势 宽输入电压范围4.5V至18V 支持广泛的应用 1MHz开关频率 需要小电感和少量输出电容 无损耗低端FET电流检测 良好的散热性能 0.6V内部参考电压 外部可编程软启动 输出ove r电压和欠压保护 使用热敏电阻或传感器通过OTS引脚进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调节输出电压 电源良好指示灯 内部过热保护 应用 终端产品 采用6x6 QFN封装的25A稳压器 ASIC,FPGA,DSP和CPU内核及I / O电源 移动电话基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 04:02 158次 阅读

NCP3231 高电流同步降压转换器

1是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,工作电压为4.5 V至18 V,输出电压低至0.6 V,最高25 A DC负载或30 A瞬时负载。 特性 优势 宽输入电压范围4.5V至18V 支持广泛的应用 500KHz开关频率 需要小电感和少量输出电容 无损耗低 - 侧FET电流检测 提高效率 0.6V内部参考电压 外部可编程软启动 输出过压保护和欠压保护 使用热敏电阻或传感器进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调节输出电压 电力良好输出 内部过热保护 应用 终端产品 采用6x6 QFN封装的25A稳压器 ASIC,FPGA,DSP和CPU内核及I / O电源 移动电话基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 228次 阅读

NCP1592 同步降压稳压器 PWM 6.0 A 集成FET

2是一款低输入电压,6 A同步降压转换器,集成了30mΩ高侧和低侧MOSFET。 NCP1592专为空间敏感和高效应用而设计。主要特性包括:高性能电压误差放大器,欠压锁定电路,防止启动直到输入电压达到3 V,内部或外部可编程软启动电路,以限制浪涌电流,以及电源良好的输出监控信号。 NCP1592采用耐热增强型28引脚TSSOP封装。 特性 30mΩ,12 A峰值MOSFET开关,可在6 A连续输出源或接收器处实现高效率电流 可调节输出电压低至0.891 V,准确度为1.0% 宽PWM频率:固定350 kHz,550 kHz或可调280 kHz至700 kHz 应用 终端产品 低压,高密度分布式电源系统 FPGA 微处理器 ASICs 便携式计算机/笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 160次 阅读

NCP3230 DC / DC转换器 4.5 V至18 V 30 A.

C转换器采用耐热增强型6mm x 6mm QFN封装,可提供高达30 A的电流。 特性 优势 效率高 降低功耗并减少散热问题 4.5 V至18 V输入范围 允许使用5 V或12 V母线进行操作 综合mosfets 简化设计并提高可靠性 可调节软启动时序,输出电压 设计灵活性 过压,欠压和过流保护 安全启动到预偏置输出 应用 终端产品 高电流POL应用 为asics,fpga和DSP供电 基站 服务器和存储 网络 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 180次 阅读

NCP3235 4.5 V至21 V 集成MOSFET的DC / DC转换器

5是一款带内部MOSFET的15 A DC / DC转换器,设计灵活。该器件可提供低至0.6V至输入电压80%以上的可调输出电压。功能包括可调电流限制,输出电压和软启动时序。引脚可选功能可实现550 kHz或1 MHz的开关频率,选择DCM / CCM工作模式,以及在过流期间锁定或打嗝模式的能力。该器件可配置为在超声模式下工作,以避开音频带。该器件采用耐热增强型6mm x 6mm TQFN封装。 特性 优势 准确0.6 V参考 可调输出以设置所需电压低至0.6 V DCM / CCM可选择选项 在不连续模式下操作以在轻负载下提高效率 550kHz / 1.1MHz开关频率 选择更高效率或更小输出滤波器的设计灵活性 超声波模式 保持电容器不发出声音 热增强型QFN封装 3个裸露焊盘散布更高 4.5 V至21 V的宽工作范围 允许跨多个应用程序使用 可调软启动 允许在通电期间平稳上升 应用 终端产品 计算/服务器 数据通信/网络 FGPA,ASIC,DSP电源 12 V负载点 桌面 服务器 网络 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 220次 阅读