8英寸衬底+全SiC模块，罗姆助力SiC普及浪潮

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）2024年踏入最后一个季度，回顾过去一年的功率半导体市场，SiC依然是各大厂商最关注的领域。自2022年开始，市场上搭载SiC功率模块的电动汽车开始涌现，经过近两年的发展，SiC在电动汽车领域的普及进度惊人，从过去30万以上车型，已经渗透至12万左右的车型上。

SiC能够在电动汽车领域快速普及，关键因素除了器件本身性能优异外，还有产业链共同作用下的快速降本。自今年以来，SiC上游衬底价格开始下降，驱动下游器件成本下降，助推SiC被应用到更多场景、更多产品上。

罗姆半导体在2009年收购了德国SiCrystal公司，拥有了SiC衬底制造能力，并且具备SiC功率器件的IDM制造能力，可谓是全产业链布局。面对产业链降本的趋势，罗姆认为，今后如何制造性能好、有成本竞争力的产品并扩大份额变得更加重要。

车载应用占比持续增长，系统级方案助力SiC普及

过去几年，全球SiC产业的扩张氛围一直处于高涨，工厂不断扩建，产能不断加码，如今随着产能逐渐落地，全球电动车需求增长却出现了停滞，开拓新应用消化SiC产能有可能成为未来的关键。SiC的应用场景广泛，除了电动汽车之外，通信基站、数据中心电源、工业、光伏逆变器等都是SiC的典型应用场景。

不过，尽管目前全球电动车需求增长开始放缓，但从需求来看，SiC最大的应用市场依然是电动汽车。据了解，在罗姆2023财年的SiC业务中，有六成是车载应用，剩余四成大半是工业设备应用，同时罗姆预计2024财年车载应用的占比在SiC业务中占比还将会增加。

在电动汽车中，SiC需求最大的应用是主驱逆变器。最早在2017年，SiC主驱逆变器首次被规模应用到乘用车上，随后自2020年开始，SiC在乘用车上的应用开始迎来爆发。随着成本的进一步下行，目前不仅是800V平台开始逐渐普及，同时在一些400V平台车型上，为了更长的续航里程，也开始大规模使用SiC主驱逆变器。

根据Yole的数据，牵引逆变器的SiC用量占到整车SiC用量的95%以上，同时由于在高压系统中，采用SiC分立器件，会令逆变器尺寸变大，因此全SiC模块在电动汽车应用中成为最主要的SiC器件类型。

而为了应对这一市场需求的变化，罗姆在今年6月份发布了用于主机逆变器的SiC塑封模块TRCDRIVE pack™，这款产品采用了罗姆自有的结构设计，更大程度地扩大了散热面积，从而实现了紧凑型封装。另外，新产品还搭载了低导通电阻的第4代SiC MOSFET，实现了普通SiC塑封模块1.5倍的业界超高功率密度，非常有助于xEV逆变器的小型化。

另外在连接方面，TRCDRIVE pack™模块顶部配备了“Press fit pin”方式的控制用信号引脚，只需要从顶部按压栅极驱动器电路板即可完成连接，有助于减少安装工时。开关损耗上也有亮点，这款模块通过尽可能扩大主电流布线中的电流路径和采用双层布线结构，降低了电感值（5.7nH），从而有助于降低开关时的损耗。

当然，罗姆也具备成熟的车规级SiC MOSFET产品，目前其第四代双沟槽SiC MOSFET有750V和1200V的电压等级，已在市面上多款车型上应用。为了推动SiC的普及，无论是汽车还是工业等应用，罗姆都能够提供驱动SiC MOSFET的绝缘栅极驱动器IC及评估板，同时有丰富的电源解决方案和热设计支持，通过系统级方案减少设计工时。

加速导入8英寸产线，深入布局中国市场

随着市场预期的高涨，SiC领域的玩家越来越多，竞争愈趋激烈，要如何在未来的SiC市场中提高竞争力？

SiC衬底行业目前正处于从6英寸转往8英寸的过程中，更大的衬底尺寸，意味着产能上的飞跃。8英寸衬底虽然成本比6英寸高，但根据WolfSpeed的数据，在芯片制造中，一片8英寸衬底上产出的裸晶数量同样大幅提高近90%，且边缘损失从14%减少至7%，实际可用面积增加接近一倍，综合良率可达80%以上。

因此，罗姆表示尽早启动8英寸生产线会是关键点之一。据了解，罗姆计划于2025年推出基于8英寸衬底的第5代SiC MOSFET产品，同时也提前了第6代及第7代产品的市场投入计划。

在产品上，罗姆通过构筑SiC供应体制，实现从SiC晶圆到分立器件（如SiC SBD和SiCMOSFET）以及SiC模块等各种形态的供货，客户可以根据不同应用和需求来选择合适的产品。

当前，SiC最大的应用市场是电动汽车，而中国是全球最大的电动汽车市场，尤其是中国本土车企在电动汽车开发进展上较为领先，对SiC产品的导入意愿也是最大的。曾经在SiC行业有这么一个说法：得衬底者得天下。那么现在从市场的角度来看，可以说是：得中国市场者得天下。

实际上，中国一直是罗姆强化支持和合作的重点市场，已经与多家中国OEM、Tier1、模块厂商等各类客户进行了深度合作。据了解，早在2020年，罗姆就与北汽新能源、联合汽车电子、臻驱科技等分别建立了碳化硅联合实验室；2022年11月，与基本半导体签订车载碳化硅功率器件战略合作伙伴协议；2021年，罗姆与吉利汽车集团达成了以SiC为核心的战略合作伙伴关系，今年8月在吉利集团旗下“极氪”品牌3款主力车型上，批量应用了罗姆第四代SiC MOSFET裸芯片。

写在最后：

面对产业链降本的趋势，可以预见，SiC市场的竞争将会愈趋激烈。在变化的竞争环境中，罗姆拥有衬底制造能力将会是一大优势之一，同时通过加快推进8英寸SiC衬底的应用、推出新一代的SiC MOSFET产品、提供多种形态产品以及系统级解决方案、强化布局中国市场等，将有望实现制造性能更好、更有成本竞争力的产品并扩大市场份额的目标。