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英飛凌:30年持續(xù)領跑碳化硅技術,,成為首選的零碳技術創(chuàng)新伙伴

2024-12-26
來源:英飛凌

2024年,,全球極端天氣頻發(fā),,成為有氣象記錄以來最熱的一年,,颶風,、干旱等災害比往年更加嚴重,。在此背景下,,推動社會的綠色低碳轉型,,提升發(fā)展的“綠色含量”已成為廣泛共識,。在經(jīng)濟社會踏“綠”前行的過程中,第三代半導體尤其是碳化硅作為關鍵支撐,,如何破局飛速發(fā)展的市場與價格戰(zhàn)的矛盾,,除了當下熱門的新能源汽車應用,如何在工業(yè)儲能等其他應用市場多點開花,?在日前舉辦的年度碳化硅媒體發(fā)布會上,,英飛凌科技工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)高管團隊從業(yè)務策略、商業(yè)模式到產(chǎn)品優(yōu)勢等多個維度,,全面展示了英飛凌在碳化硅領域30年的深耕積累和差異化優(yōu)勢,,系統(tǒng)闡釋了如何做“能源全鏈條的關鍵賦能者” 。

30年領跑碳化硅技術,,做能源全鏈條關鍵賦能者

綠色高效的能源是英飛凌在低碳化,、數(shù)字化愿景下重點聚焦的三大業(yè)務增長領域之一。英飛凌科技高級副總裁,、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)負責人于代輝表示,,進入中國市場近三十年,英飛凌持續(xù)深耕能源全鏈條,,為包括發(fā)電,、輸配電、儲能,、用電在內(nèi)的電力全價值鏈提供系統(tǒng)級的高能效產(chǎn)品和解決方案,,產(chǎn)品廣泛應用于風電、光伏,、高鐵,、儲能等應用領域,為推動整個社會實現(xiàn)綠色低碳轉型發(fā)揮著重要作用,。結合自身定位“能源全鏈條上的關鍵賦能者“,,可以說英飛凌在發(fā)電,、輸配電和儲能等領域已做到“全鏈條覆蓋,全賽道布局”,。

 

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英飛凌科技高級副總裁,、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)負責人于代輝

在于代輝看來,碳化硅是滿足可持續(xù)性能源生產(chǎn)和消費的核心技術,,能憑借更大功率,、更低損耗和更高開關速度等優(yōu)勢特性,滿足綠色能源相關應用在高能效,、系統(tǒng)級性價比和貫穿全壽命周期的可靠性等方面的要求,。經(jīng)過30年的深耕,在碳化硅產(chǎn)業(yè)這條賽道上,,英飛凌以創(chuàng)新先行者的姿態(tài),,持續(xù)引領著碳化硅技術的發(fā)展方向。早在1992年,,英飛凌便率先開始了碳化硅技術的研發(fā),,并于2001年推出了全球第一款商用碳化硅二極管,,開啟了碳化硅的商用進程,。此后,英飛凌不斷進行技術打磨和沉淀,,加快產(chǎn)品的創(chuàng)新和迭代升級,,幫助新材料在新應用中快速成長。公司的碳化硅生產(chǎn)線也從起初的4英寸切換到6英寸,,并逐步向8英寸過渡,,引領著碳化硅生產(chǎn)工藝的新潮流。

“一致性,、領先性,、創(chuàng)新性、經(jīng)濟性和適應性,,不僅是我們對碳化硅產(chǎn)品的期望,,也是客戶在使用碳化硅過程中感受最深的五個痛點?!?于代輝用“穩(wěn)”,、“先”、“卓”,、“優(yōu)”和“融”這五個關鍵字,,傳遞出英飛凌希望通過穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量、多元化的供應鏈保障,、領先的技術創(chuàng)新,、卓越的產(chǎn)品性能和優(yōu)化的產(chǎn)能布局,,來不斷滿足和解決客戶的痛點需求,推動碳化硅市場快速發(fā)展的決心和能力,。

作為英飛凌科技工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)負責人,,于代輝特別強調(diào)了“融”字的重要性。與中國市場和客戶的深度融合,,“融入市場,,融入客戶”, 充分了解本土市場需求,、加快對市場和客戶的響應速度,、加強本土應用創(chuàng)新能力,加深對本土需求和系統(tǒng)的理解,,從而為國內(nèi)客戶提供“端到端”增值服務,,才能夠在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

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英飛凌科技副總裁,、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)市場負責人沈璐

重塑行業(yè)格局,,碳化硅何以英飛凌?

在推動低碳化轉型的過程中,,轉向可再生能源是核心環(huán)節(jié),,而如何在能源轉換過程中實現(xiàn)更高效的能源轉換效率則是關鍵挑戰(zhàn)。碳化硅恰恰就是這樣一種提升能效的功率半導體技術,。其核心目標就是在低碳化轉型框架下,,將兩個過去尚未被滿足的需求變?yōu)楝F(xiàn)實:一是能效創(chuàng)新,尤其是提升光伏,、儲能,、充電樁等應用的能效;二是設計創(chuàng)新,,重點是如何將系統(tǒng)尺寸做得更小,、成本更低、更加節(jié)能高效,。

英飛凌科技副總裁,、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)市場負責人沈璐,在澄清關于碳化硅技術的兩個最常見的誤區(qū)——可靠性之爭與性能評價原則的同時,,條分縷析地闡釋了英飛凌在碳化硅技術領域的獨特優(yōu)勢和創(chuàng)新商業(yè)模式,,致力于成為客戶首選的零碳技術創(chuàng)新伙伴。

關于溝槽柵和平面柵技術的可靠性之爭,,沈璐形象地將溝槽柵架構比喻成“下挖一個隧道”,,避開了“坑洼不平的碳化硅柵極氧化層界面”,通過使用更厚的氧化層和更高的篩選電壓,,來最大限度地降低柵極氧化層的缺陷密度,,保障可靠性,。英飛凌早在10年前就倡導采用溝槽柵技術,時至今日,,無論是國際還是國內(nèi)大廠在下一代技術路線的選擇上都紛紛轉向了溝槽柵,,也恰恰證明了溝槽柵技術優(yōu)勢所在。

關于碳化硅性能的評價原則,,沈璐建議放棄單一的“單位面積導通電阻(Rsp)”評價標準,,轉而投向包括開關損耗、導通損耗,、封裝熱阻/雜感,、魯棒性及可靠性在內(nèi)的多元化綜合考量體系。因為在光伏,、儲能,、充電樁等實際應用中,碳化硅高頻開關帶來的開關損耗開始越來越接近,,甚至超過導通損耗,。另一方面,隨著溫度的升高,,溝槽柵導通電阻高溫漂移是碳化硅的物理特性,,英飛凌為用戶提供了非常詳盡的設計參數(shù),可以幫助設計工程師用足器件性能,。此外,,功率器件模塊的封裝熱阻/雜感優(yōu)化,對于增加功率轉換效率和密度,、保持功率輸出和頻率振蕩穩(wěn)定性也起到重要的作用。因此,,多元化評價體系將更加客觀,。

在碳化硅業(yè)務策略上,沈璐強調(diào),,英飛凌將堅持三大方向:首先是持續(xù)布局,,步履不停,不斷推進芯片技術路線的迭代和產(chǎn)線的升級,;第二是持續(xù)創(chuàng)新,,超越期待,如推出全球首款2kV碳化硅分立器件,、全球首款基于溝槽柵技術的3.3kV碳化硅高功率模塊,,以及實現(xiàn)業(yè)界單芯片最大功率密度的CoolSiCTM MOSFET G2產(chǎn)品等,通過持續(xù)推出創(chuàng)新產(chǎn)品,,英飛凌樹立了行業(yè)的新標桿,;第三是持續(xù)深耕,,穿越周期,英飛凌將保持長期的戰(zhàn)略定力,,堅持做對的事,,而不是容易的事,在堅持溝槽柵技術路線,、堅持可靠性承諾的同時,,確保擁有全面的產(chǎn)品組合,面向不同行業(yè)和市場應用滿足客戶多樣的需求,,駕馭周期性的考驗,。

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英飛凌科技高級技術總監(jiān)、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)技術負責人陳立烽

CoolSiC?碳化硅技術,,值得信賴的技術革命

英飛凌科技高級技術總監(jiān),、工業(yè)與基礎設施業(yè)務大中華區(qū)技術負責人陳立烽深入闡述了英飛凌CoolSiC?碳化硅技術的持續(xù)精進之路以及最新一代CoolSiCTM MOSFET G2技術的獨特優(yōu)勢。他指出,,技術不僅是一種手段,,更是產(chǎn)品性能和特性等核心價值的體現(xiàn)。

陳立烽強調(diào),,在對一項技術或一款產(chǎn)品進行評估時,,僅僅關注其電壓等級、導通電阻等基本的靜態(tài)和動態(tài)特性是遠遠不夠的,,還需要綜合考慮其可靠性,、穩(wěn)定性以及易用性。例如,,衡量碳化硅器件的性能需要全面評估多個關鍵指標,,包括柵極氧化層的可靠性、體二極管的魯棒性,,還有驅動電壓的延展性和抗短路能力作為可靠性的直接體現(xiàn),,也是評估碳化硅器件性能時不可忽視的一環(huán)。而代表碳化硅器件在性能和可靠性上不斷優(yōu)化這一創(chuàng)新方向的關鍵技術,,就是溝槽柵技術,。英飛凌CoolSiCTM MOSFET采用了非對稱溝槽柵結構,其中的垂直溝道設計,,可以保證低界面態(tài)密度與氧化層陷阱,,提升載流子遷移率,并顯著降低導通電阻和開關損耗,;深P阱設計則增強了柵極氧化層的可靠性,,并且可以在溝槽拐角處形成高電場,起到保護作用,。

除了器件的設計結構之外,,英飛凌的.XT封裝技術能夠全面優(yōu)化器件的性能,,將其潛力充分發(fā)揮至更高水平,陳立烽補充道,。在生產(chǎn)工藝方面,,英飛凌采用冷切割技術為晶圓生產(chǎn)效率的提升及供應安全保駕護航。綜上所述,,從器件的結構設計到封裝方式,,再到生產(chǎn)工藝,英飛凌正在全方位推進碳化硅技術的持續(xù)向前發(fā)展,。

在此基礎之上,,英飛凌的CoolSiCTM MOSFET產(chǎn)品不斷迭代升級。新一代碳化硅技術CoolSiC? MOSFET G2產(chǎn)品,,在確保質(zhì)量和可靠性的前提下,,將MOSFET的主要性能指標(如能量和電荷儲量)相比上一代產(chǎn)品優(yōu)化了20%,快速開關能力也提高了30%以上,,為光伏,、儲能、直流電動汽車充電,、電機驅動和工業(yè)電源等功率半導體應用領域的客戶帶來了巨大優(yōu)勢,。此外,CoolSiC? MOSFET G2還采用了優(yōu)異的.XT技術,,用于將芯片粘合到封裝上,。這種技術將芯片的瞬態(tài)熱阻降低了25%甚至更高。與傳統(tǒng)的鍵合技術相比,,.XT技術將芯片性能提高了15%,,并將其使用壽命延長了80%。

CoolSiC? MOSFET G2的另一項優(yōu)勢在于它更加堅固耐用,。作為1200V電壓等級功率器件的特性之一,,CoolSiC? MOSFET G2的最大工作結溫從過去的175攝氏度提高到了200攝氏度,這意味著客戶有了更大的靈活性,,可以在過載條件下進行開發(fā)設計。與前幾代產(chǎn)品相比,,采用CoolSiC? MOSFET G2 的電動汽車直流快速充電站最高可減少10%的功率損耗,,并且在不影響外形尺寸的情況下實現(xiàn)更高的充電功率?;贑oolSiC? MOSFET G2器件的牽引逆變器可進一步增加電動汽車的續(xù)航里程,。在可再生能源領域,采用 CoolSiC? MOSFET G2的太陽能逆變器可以在保持高功率輸出的同時實現(xiàn)更小的尺寸,,從而降低成本,。

踏“綠”前行“碳”新路,,精“工”強“基”創(chuàng)未來。英飛凌將繼續(xù)加強與本土市場的融合,,以創(chuàng)新的技術優(yōu)勢,、卓越的產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)健的運營模式賦能客戶,,做能源全鏈條的關鍵賦能者,,成為首選的零碳技術創(chuàng)新伙伴。


關于英飛凌

英飛凌科技股份公司是全球功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領域的半導體領導者,。英飛凌以其產(chǎn)品和解決方案推動低碳化和數(shù)字化進程,。該公司在全球擁有約58,060名員工(截至2024年9月底),在2024財年(截至9月30日)的營收約為150億歐元,。英飛凌在法蘭克福證券交易所上市(股票代碼:IFX),,在美國的OTCQX國際場外交易市場上市(股票代碼:IFNNY)。

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英飛凌中國

英飛凌科技股份公司于1995年正式進入中國大陸市場。自1995年10月在無錫建立第一家企業(yè)以來,,英飛凌的業(yè)務取得非常迅速的增長,,在中國擁有約3,000多名員工,已經(jīng)成為英飛凌全球業(yè)務發(fā)展的重要推動力,。英飛凌在中國建立了涵蓋生產(chǎn),、銷售、市場,、技術支持等在內(nèi)的完整的產(chǎn)業(yè)鏈,,并在銷售、技術應用支持,、人才培養(yǎng)等方面與國內(nèi)領先的企業(yè),、高等院校開展了深入的合作。



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