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IGBT的最大威胁碳化硅

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IGBT的最大威胁碳化硅

发布日期:2016-07-12 00:00 来源:http://www.hybcooler.com 点击:

功率器件最终往往是拼工艺,IGBT散热器的最大威胁碳化硅器件一直统治着高压功率应用市场。近些年出现了一种新工艺碳化硅(SiC),碳化硅的绝缘破坏电场强度是传统硅器件的9倍多,因此使用碳化硅工艺生产的功率器件导通电阻更低,芯片尺寸更小。此外相比普通硅功率器件,碳化硅器件的工作频率更高,也能够耐受更高的环境温度。因此在高压功率市场,碳化硅器件简直是IGBT的完美替代者,但是为何到目前为止,IGBT仍然占据主流应用呢?

  

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答案就是成本。据ROHM半导体(深圳)有限公司分立器件部水原德健介绍,目前同一规格的产品,碳化硅器件的价格是原有硅器件的5~6倍。这么高的价格自然阻碍了碳化硅功率器件的应用推广,用户只有在对性能与可靠性要求极为严苛时,才会考虑使用碳化硅产品。2014年全球硅功率器件市场规模大约为100亿美元左右,但是碳化硅功率器件市场则仅有1.2亿美元。

那么为何碳化硅功率器件的成本这么高呢?最主要的原因与碳化硅这种材料的特性有关。水原德健表示,因为碳化硅材料较传统硅材料硬度高很多,因此在生成晶体的时候就容易出现缺陷,此外过硬也会导致生成晶体的速度变得很慢,晶圆的尺寸也做不大,现在只能做到6英寸。合格率低与生产速度慢,无怪乎碳化硅的价格这么高。

  

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碳化硅(SiC)工艺虽然有诸多优点,但高昂的成本仍然是其推广的最大障碍

现在碳化硅工艺发展面临最大的问题就是如何解决由于材料过硬导致的高昂成本。不过对于最终能否解决材料问题,水原德健倒是信心满满,他表示虽然现在还没有具体的技术手段可以立竿见影的降低成本,但是只要一点一点去摸索,总是能够逐渐降低成本的。他举例说70年代硅材料也只能做到3英寸和4英寸,随着技术的不断发展,缺陷越来越少,尺寸也做得越来越大。将来碳化硅的成本一定可以降下来。

碳化硅现在的价格比5年前已经降低了一半左右,但是水原德健认为,以现在的生产技术来看,碳化硅器件的价格再降低一半花费的时间要超过5年,当然如果有全新的技术出现,也许价格会降得快一些。

  


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