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2018 EVCP大会,“世纪金光”为新能源汽车持续“充电”!

2018年5月11-13日,2018中国新能源车充电与驱动技术大会顺利召开,近600位行业专家学者齐聚深圳,就新能源汽车有关的电力电子技术、电机及其驱动技术、电池技术、功率半导体技术等相关领域的新理论、新技术、新成果及新工艺进行深入交流与研讨。北京世纪金光半导体有限公司作为第三代半导体行业领军企业,就有关第三代半导体碳化硅在新能源汽车领域应用的做了报告。

2018中国新能源车充电与驱动技术大会现场


“世纪金光”是国内首家贯通碳化硅全产业链的高新技术企业,也是领域内极少数具备从材料制备、研发设计、流片封装、测试应用为一体的IDM企业。在以SiC、GaN为首的第三代半导体的时代,“世纪金光”始终坚持设计技术、材料技术、以及工艺技术的相互协同发展、同步提升的路线,同时采用技术和市场的“双驱动”的发展战略,以达到优化产品、匹配终端应用的目的。器件技术发展的核心目标是提升控制功率密度,因此如何进一步提升击穿电压和降低导通压降就成了研发的核心目标。在本次报告中,“世纪金光”应用部门负责人孙博韬,针对当前主流的SiC SBD器件和SiC MOSFET的器件技术的发展,做了较详尽的分享。

“世纪金光”应用工程师孙博韬在大会上做报告


SBD类技术具有开关速度快的优势,无反向恢复时间,开关损耗低的特性,而SiC材料技术的应用,使其同时具备了击穿电压高和开关速度快的特点,是在中高压应用中替代Si基FRD产品的主要器件技术。而现在主流的是采用MPS结构的SBD器件技术,该技术可以有效降低表面电场,提升电流注入效率,解决SBD器件内部均流并抑制浪涌。目前,“世纪金光”全系列SBD产品均采用了MPS技术,典型产品可实现反向漏电减小一个数量级,正向压降降低了约0.1V,该系列产品已经在今年慕尼黑电子展上发布。
在MOSFET器件方面,SiC MOSFET具备比IGBT更快的开关速度以及更小的开关损耗。在当前主流应用的电压等级下,对于MOSFET器件的发展路线是不断减低工艺线宽,以提升功率密度,因此“世纪金光”通过采用不断降低工艺线宽,以及采用沟槽栅技术等国际主流技术解决该问题,而现阶段国际主要厂商采用的是槽栅技术。
同时报告还针对芯片可靠性设计、驱动设计和并联应用分析做了简要介绍。

碳化硅,为新能源行业添动力!

电池、电机、电机驱动是新能源汽车的三大核心部件,世界各国都在竭力降低这三大部件的体积和重量。电机驱动由主回路和控制电路构成,而主回路部分的体积和重量约占总体的85%,功率器件是主回路的核心。在影响电机驱动体积与重量的各部件中,功率器件所占的比重超过65%。因此,围绕功率器件进一步提高功率密度成为世界各研发机构降低电机驱动成本的研发重点。
现有车用控制器普遍采用硅芯片,经过20多年的技术开发已经十分成熟,在许多方面已逼近甚至达到了其材料的本征极限。以碳化硅为代表的第三代半导体功率器件因具备诸如高功率密度、低功率损耗以及良好的高温稳定性等优势,可以有效的实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化,因此可以为新能源汽车行业带来更高的续航里程、更小的系统体积、更高的热稳定性以及更安全方面的优势。目前,SiC SBD产品在车载充电机OBC中的应用最为成熟,已经大量用于其PFC单元中。未来随着MOSFET及模块产能的提升、高温封装以及驱动技术的成熟,也会在DCDC、驱动应用中得到爆发。随着碳化硅材料及其功率器件制备技术的不断成熟,成本和可靠性的不断优化,“世纪金光”相信碳化硅功率器件必将在新能源等领域有着广泛的应用前景。

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