碳化硅生态系统走向成熟，这三点必须要考虑

几年前，设计人员主要依靠基础资料手册和自己掌握的知识来选择元件，并将元件整合到设计中。如今，许多半导体公司已经认识到，为了在越来越短的时间期限内将复杂设计推向市场，设计人员承受着巨大的压力，因此现在需要建立完整的设计支持工具生态系统，助设计人员一臂之力。根据所涉及的技术和制造商，支持工具可能包括评估板/套件、SPICE 模型和仿真工具、参考设计、选型指南、应用手册以及其他有价值的资料。

当然，新技术的成熟及其生态系统的扩大都需要时间。大概是因为碳化硅 (SiC) 广泛用于可再生能源和电动汽车等新兴的大功率转换应用，许多人仍然将 SiC 视为一种“新”技术，并且认为其支持生态系统很不完善。艾邦新建碳化硅功率半导体产业链微信群，欢迎碳化硅前道材料与加工设备，后道器件生产和模块封装的行业朋友一起加入讨论。

SiC 产品组合

对任何生态系统而言，起初最关键的是有多少可用的产品组合。许多人认为，SiC 产品仅限于 MOSFET 和二极管。快速浏览一下安森美 (onsemi) 的 EliteSiC 产品线，就会发现它有 120 多款各种类型的二极管，工作电压最高可达 1,700 V。此外，还有 100 多款 650 V、900 V 和 1,200 V SiC MOSFET，以及 30 多款基于安森美自有 SiC MOSFET 和二极管的功率集成模块 (PIM)。产品线中还包括其他器件，例如至关重要的栅极驱动器（如 NCP51705），用于确保 SiC 器件正常运行并发挥理想性能。

图 1：安森美 EliteSiC 产品

设计和仿真

如今在构建任何形式的硬件时，几乎都要先使用 SPICE 模型进行计算机仿真，以获得对电路行为方式的合理估计。为了支持仿真，安森美为旗下的 SiC 器件提供基于物理的可扩展 SPICE 模型及 Elite Power 仿真工具。在该仿真工具中使用出色的 EliteSiC 器件时，可得出准确的结果。

行业主流平台都支持安森美基于物理的可扩展 SPICE 模型，包括 PSpice、LTspice、Simetrix、Spectre、ADS、SABRE 和 Simplorer。

为了提供进一步支持，安森美开发了用于系统级仿真的 PLECS 模型生成工具。与许多仅适合硬开关的 PLECS 模型不同，安森美的 PLECS 模型自助生成工具支持工程师创建定制化的高保真 PLECS 模型。这些模型同样适合软开关应用，例如 DC-DC、LLC 和 CLLC 谐振、双有源桥及相移全桥 (PSFB)。

图 2：如何选择 Elite Power 仿真工具和 PLECS 模型自助生成工具

物料和供应链

构建 SiC 器件可能很有挑战性，特别是要保持充分的过程控制以确保高可靠性。只有对晶圆和产品进行全面认证，结合有效的故障分析技术充分理解故障模式，并落实纠正措施计划，才能避免出现问题。

安森美基于缜密的设计方法、严格的生产监控、制造控制、适当的筛选和稳健的认证，开发了一套全面的跨功能方法来评估旗下的 SiC 产品，只有通过评估之后才会将产品投放市场。

随着汽车和可再生能源等利用 SiC 技术的主要应用的增长，人们开始担忧 SiC 产品的供货问题。这种担忧似乎是基于一个误解，即 SiC 产品难以制造，产能有限。造成这种问题的原因之一在于，SiC 产品制造是一个多阶段过程，通常由不同公司负责不同阶段。然而，安森美是一家具备 SiC 及相关方案端到端供应能力的大型供应商。

在美国新罕布什尔州，制造过程从生长单晶 SiC 材料开始，然后生产晶圆衬底，接着生长薄外延层，之后是若干器件加工步骤，最后是封装产品。安森美的整个制造过程采用端到端垂直整合的模式，每个步骤都要进行详尽的可靠性和质量测试，以确保产品几乎零缺陷。

图 3：安森美的端到端供应链

安森美的垂直整合供应链带来了诸多优势，包括可扩展性、质量优异和生产成本可控。此外，在外延生长之前和之后会进行缺陷扫描，以提供额外的质量保证。垂直整合还支持在价值链的每个阶段快速反馈状态信息，从而有助于确保产量能够快速提升，并且流程得以优化。

文章来源：安森美

碳化硅半导体产业链很长，为了促进行业交流和发展，艾邦新建碳化硅功率半导体产业链微信群，欢迎碳化硅前道材料与加工设备，后道器件生产和模块封装的行业朋友一起加入讨论，目前加入的企业有三安，晶盛电机，基本半导体，华润微，晶越，天科合达，天岳，瑞能半导体，泰科天润，硅酷，烁科晶体，中电科，微芯长江，汇川，天晶智能，芯恒惟业，长沙萨普，浙江兆晶，湖南顶立，上硅所等等。识别下方二维码，关注公众号，通过底部菜单申请加入碳化硅半导体产业链微信群。

第二届功率半导体IGBT/SiC产业论坛

The 2nd IGBT/SiC Power Semiconductor Devices Industry Forum

11月8日

深圳观澜格兰云天大酒店

主办单位：艾邦智造

媒体支持：艾邦半导体网、锂电产业通、艾邦陶瓷展、智能汽车俱乐部、光伏产业通、艾邦储能与充电、艾邦氢科技网

冠名支持：珠海市硅酷科技有限公‍司

会议议题

序号	议题	单位
1	电动汽车主驱功率模块的开发与应用	智新半导体主任工程师王民
2	基于先进IGBT的可靠性及FA研究	上海陆芯电子市场技术总监曾祥幼
3	基本半导体B2M第二代碳化硅MOSFET在新能源市场的应用	基本半导体业务总监杨同礼
4	面向光伏与储能应用的功率半导体解决方案	林众电子市场总监冯航
5	功率模块封装工艺	硅酷科技高级总监郑宁
6	IGBT可靠性评估及失效分析	南粤精工总经理李嵘峰
7	大功率功率模块散热基板技术	鑫典金副总李灿
8	PressFit技术在IGBT模块中的应用	徕木电子技术总监王昆
9	汽车芯片产业发展现状与未来趋势	拟邀应用终端厂
10	SiC芯片技术进展及趋势	拟邀请SiC芯片技术专家
11	碳化硅生长技术浅析与展望	拟邀请碳化硅材料供应商
12	大尺寸碳化硅晶片精密研磨抛光技术	拟邀请碳化硅研磨抛光企业
13	功率半导体模块动静态特性与可靠性测试解决方案	拟邀请测试企业
14	IGBT/DBC 清洗技术	拟邀请清洗材料/设备企业
15	高温高功率IGBT模块封装的技术挑战	拟邀请IGBT企业
16	功率模块模块的自动化生产装备	拟邀请自动化企业
17	超声波焊接技术在功率模块封装的应用优势	拟邀请超声波焊接企业
18	大功率半导体器件先进封装技术及其应用	拟邀请封装企业
19	高可靠功率半导体封装陶瓷衬板技术	拟邀请陶瓷衬板企业
20	IGBT模块封装材料解决方案	拟邀请封装材料企业

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碳化硅生态系统走向成熟，这三点必须要考虑

作者808, ab

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