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IGBT的最大威脅碳化硅,何日從威脅變殺手?

2015/07/27
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功率器件最終往往是拼工藝,IGBT器件一直統(tǒng)治著高壓功率應用市場。近些年出現(xiàn)了一種新工藝碳化硅SiC),碳化硅的絕緣破壞電場強度是傳統(tǒng)硅器件的9倍多,因此使用碳化硅工藝生產的功率器件導通電阻更低,芯片尺寸更小。此外相比普通硅功率器件,碳化硅器件的工作頻率更高,也能夠耐受更高的環(huán)境溫度。在高壓功率市場,碳化硅器件簡直是IGBT的完美替代者,但是為何到目前為止,IGBT仍然占據主流應用呢?

答案就是成本。據ROHM半導體(深圳)有限公司分立器件部水原德健介紹,目前同一規(guī)格的產品,碳化硅器件的價格是原有硅器件的5~6倍。這么高的價格自然阻礙了碳化硅功率器件的應用推廣,用戶只有在對性能與可靠性要求極為嚴苛時,才會考慮使用碳化硅產品。2014年全球硅功率器件市場規(guī)模大約為100億美元左右,但是碳化硅功率器件市場則僅有1.2億美元。

那么為何碳化硅功率器件的成本這么高呢?最主要的原因與碳化硅這種材料的特性有關。水原德健表示,因為碳化硅材料較傳統(tǒng)硅材料硬度高很多,因此在生成晶體的時候就容易出現(xiàn)缺陷,此外過硬也會導致生成晶體的速度變得很慢,晶圓的尺寸也做不大,現(xiàn)在只能做到6英寸。合格率低與生產速度慢,無怪乎碳化硅的價格這么高。

碳化硅(SiC)工藝雖然有諸多優(yōu)點,但高昂的成本仍然是其推廣的最大障礙

現(xiàn)在碳化硅工藝發(fā)展面臨最大的問題就是如何解決由于材料過硬導致的高昂成本。不過對于最終能否解決材料問題,水原德健倒是信心滿滿,他表示雖然現(xiàn)在還沒有具體的技術手段可以立竿見影的降低成本,但是只要一點一點去摸索,總是能夠逐漸降低成本的。他舉例說70年代硅材料也只能做到3英寸和4英寸,隨著技術的不斷發(fā)展,缺陷越來越少,尺寸也做得越來越大。將來碳化硅的成本一定可以降下來。

碳化硅肖特基二極管的價格比5年前已經降低了一半左右,但是水原德健認為,以現(xiàn)在的生產技術來看,碳化硅器件的價格再降低一半花費的時間要超過5年,當然如果有全新的技術出現(xiàn),也許價格會降得快一些。

“當碳化硅器件的價格是硅器件價格的兩到三倍的時候,碳化硅市場應該就到了爆發(fā)的臨界點?!彼陆≌f道。

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羅姆

羅姆

ROHM公司總部在日本京都,是著名電子元件制造商。公司1958年成立,開始制造電阻器件,公司名稱源自于此。1965年進入半導體領域。ROHM公司采用先進的生產技術生產電子元器件,包括一些最先進的自動化技術,因此能夠始終處于元件制造業(yè)的最前列.

ROHM公司總部在日本京都,是著名電子元件制造商。公司1958年成立,開始制造電阻器件,公司名稱源自于此。1965年進入半導體領域。ROHM公司采用先進的生產技術生產電子元器件,包括一些最先進的自動化技術,因此能夠始終處于元件制造業(yè)的最前列.收起

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與非網高級行業(yè)分析師。長期跟蹤行業(yè)的變化發(fā)展,時刻關注產業(yè)動態(tài),對于電子行業(yè)上下游的產業(yè)趨勢變化、技術革新發(fā)展、行業(yè)新聞八卦均有濃厚的興趣,希望通過自己的努力把握電子市場動態(tài),架構交流平臺,為中國的電子人提供有價值的信息資源。