英飞凌发布SiC沟槽型超结技术(TSJ),通过融合沟槽栅结构与超结设计,将碳化硅功率器件的性能边界推向新高度。该技术首次应用于ID-PAK封装的1200V功率器件,支持最高800kW功率的电动汽车牵引逆变器,较传统方案功率密度提升40%,主逆变器电流承载能力增强25%,为现代汽车等客户提供更高效、紧凑的动力系统解决方案。随着全球电动车市场向800V高压架构加速转型,英飞凌以技术迭代抢占SiC赛道制高点,目标2030年占据30%市场份额。

技术突破:结构优化与工艺创新
1. 沟槽栅+超结协同设计:
通过三维沟槽结构优化载流子路径,开关损耗降低25%,支持高频化运行(100kHz+);
超结技术减少寄生电容,R DS(on)*A指标较平面型SiC MOSFET降低40%。
2. 封装热管理升级:
采用.XT互连技术,结温较前代下降25℃,支持175℃持续工作;
ID-PAK封装兼容水冷/风冷,功率密度达50W/cm³(行业平均30W/cm³)。
3. 可靠性强化:
通过100%雪崩测试,短路耐受能力提升15%;
循环寿命超100万次,适配车规级AEC-Q101认证。
行业价值:能效与成本双赢
1. 电动汽车领域:
支持800V平台电驱系统,续航提升7%(现代汽车实测);
逆变器体积缩小30%,助力车企实现轻量化设计。
2. 工业能源:
光伏逆变器效率突破99%,LCOE(平准化度电成本)降低0.5美分/kWh;
储能系统响应速度提升至微秒级,充放电循环寿命延长20%。
3. 经济性突破:
● 系统并联需求减少50%,BOM成本降低15%;
● 8英寸晶圆量产(2027年)后,器件单价预计下降30%。
技术难题与突破路径
挑战:高频工况下的热管理与材料缺陷
● 传统方案局限:平面型SiC器件开关损耗高,散热依赖复杂液冷系统;
● 英飞凌创新:
▶ 沟槽栅刻蚀工艺:缺陷密度降低至0.1/cm²(行业平均1/cm²);
▶ 银烧结封装:热阻降至0.3℃/W,适配高频开关场景10;
▶ 8英寸晶圆布局:菲拉赫与马来西亚工厂协同,2027年产能达70亿欧元。
英飞凌SiC超结技术通过结构创新与工艺精进,在功率密度、能效及可靠性三大维度重塑行业标准。其ID-PAK封装方案不仅为电动汽车高压化铺平道路,更推动工业能源系统向“零碳化”加速转型。随着8英寸晶圆产能释放与生态合作深化,英飞凌有望在2030年主导全球SiC市场,为碳中和目标提供核心半导体支撑。
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