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SiC 助力功率半導體元件

本文作者:羅寧勝       點擊: 2020-12-31 13:25
前言:
應用結溫升高,將大大改變電力系統的設計格局
 
Yole Development 的市場調查報告表明,自矽功率半導體元件誕生以來,應用的需求一直推動著結溫升高,目前已達到 150℃。隨著第三代寬能隙半導體元件 ( 如 SiC) 出現以及日趨成熟和全面商業化普及,其獨特的耐高溫性能正在加速推動結溫從目前的 150℃邁向 175℃,未來將進軍 200℃。借助於 SiC 的獨特高溫特性和低開關損耗優勢,這一結溫不斷提升的趨勢將大大改變電力系統的設計格局。這些典型的、面向未來的高溫、高功率密度應用,包括深度整合的電動汽車動力總成、多電和全電飛機乃至電動飛機、移動儲能充電站和充電寶,以及各種液體冷卻受到嚴重限制的電力應用。

電動汽車的動力總成 ( 電機、電控和變速箱 )已走向三合一,但目前僅僅是在結構上堆疊在一起,屬於弱整合。未來在結構上,動力總成的深度整合是必然路徑,因為,這樣可能使體積減少約三分之一,重量減少約三分之一,內耗減少約三分之一,並有可能使總成本壓縮 2 至 4 倍。然而,電控部分將與電機緊密結合,深度整合使功率密度大幅提高,高溫即是所面臨的不可回避的最大挑戰。

圖 1:功率元件的應用結溫在不斷升高 ( 來源於 Yole Development 的市場研究報告 )
 
 
 

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