SiC元件普及還需突破三大障礙 SiC元件價格下降的前景雖然看到,但要確保SiC元件普及,還需解決三大課題。即①進(jìn)一步提高SiC元件的性能;②改善SiC基板的品質(zhì);③開發(fā)可充分發(fā)揮SiC元件優(yōu)點的周邊技術(shù)。
在①的元件性能方面,力爭加大二極管的輸出電流,以擴大應(yīng)用領(lǐng)域。業(yè)界一直期待晶體管能夠盡快實現(xiàn)量產(chǎn)。為此,還需要在提高成品率的同時,推進(jìn)對特性的改善。
在②的基板品質(zhì)方面,首先需要大幅降低制造成本?!耙隡OSFET能夠成為業(yè)務(wù),底板的面積單價需降至目前的1/10左右”(富士電機電子技術(shù))。 要想降低基板的成本,就必須迅速擺脫對Cree的過度依賴。要實現(xiàn)這一目標(biāo),就需要有眾多的廠商能夠制造出品質(zhì)可與Cree相媲美的底板。 此外,還必須大幅提高SiC元件的生產(chǎn)效率,使元件的價格下降。因此,業(yè)界熱切希望能夠推出6英寸底板。
周邊技術(shù)將成焦點在③的周邊技術(shù)的改善方面,需要提高耐熱性、通過周邊技術(shù)減少損失,以及確立新的降噪對策。 要提高耐熱性,逆變器模塊的封裝材料以及焊錫、控制電路、電容器等就成為考慮的對象。Si元件在200℃高溫時會停止工作,因此以前的周邊部件只要具備200℃以下的耐熱性就足以滿足要求。但SiC元件在200℃以上的高溫下依然工作,因此周邊部分也要能夠承受200℃以上的高溫。 需要通過周邊技術(shù)來減少損失是因為元件產(chǎn)生的損失將大幅減少。
“Si元件產(chǎn)生的損失在電源電路整體損失中的比例高達(dá)約60%。而如果是SiC元件的話,元件產(chǎn)生的損失就會大幅減少。因此,電路技術(shù)及封裝技術(shù)的改善就愈發(fā)重要”(產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所功率半導(dǎo)體電子研究所所長奧村元)。今后,對這些周邊技術(shù),“元件特性大幅改善,以前不能利用的布局及電路方式也有重新利用的可能性”。