丽嘉科技新一代功率半导体:芯片领域关键点( 二 )


丽嘉科技新一代功率半导体:芯片领域关键点
本文插图
通过大型化降低成本
用来提高功率半导体能源利用效率的是使用新材料的新一代产品 。 其中有望成为主流的是使用碳化硅的产品 。 与硅相比 , 碳化硅能够耐受大电压、大电流 , 大幅削减工作时以热量形式散发的功率损耗 。 与硅制产品相比 , 理论上可减少70%的功率损耗 。
三菱电机从1990年代开始研发SiC功率半导体 。 2010年 , 该公司使用SiC功率半导体 , 在全球率先上市了变频空调 。 2012年 , 东京地铁银座线的部分车辆也采用了该公司的产品 。 与过去相比 , 车辆系统节能高达38.6% 。
现在 , 阻碍普及的因素在于成本 。 碳化硅结晶需要的时间长 , 价格是硅的几倍甚至十几倍 。 而且晶圆不易大型化 。
2013年10月 , 三菱电机开发出了世界上最大的使用碳化硅的功率MOSFET , 尺寸为1cm见方 。 面积是过去的5mm见方的4倍 。 通过大型化 , 配备芯片的数量减少 , 从而可以降低成本 。
作为功率半导体领域的后起之秀 , 罗姆也在1990年代着手开发碳化硅的产品 , 并以2009年收购了德国的碳化硅晶圆企业SiCystal , 由此 , 建立起了从碳化硅晶圆到模块的一条龙开发、制造体制 。
2013年 。 罗姆开始使用碳化硅量产大口径的6英寸晶圆 。 1枚晶圆可以切割的芯片数量是过去的两倍 , 提高了生产效率 。 该公司把功率半导体视为增长的动力之一 。 碳化硅则是功率半导体的核心 。
与碳化硅同样被看好的还有氮化镓 。 氮化镓具备的有点可举:比硅更耐受高电压 , 可以缩短电极之间的距离;发热少 , 耗电量小;开关速度高压碳化硅 。 可以支持高频率 , 因此能够使周边部件小型化 。 但缺点是不支持大电流、大电压 , 只适用于家电等输出功率较低的电器 。
【丽嘉科技新一代功率半导体:芯片领域关键点】功率半导体市场虽然前景光明 , 但估计今后竞争将激化 。