沟槽型SiC MOSFET因氧化层脆弱导致可靠性争议,但英飞凌等厂商宣称其特殊结构已通过多项车规测试,大规模上量仍受限于碳化硅封装难度和车厂验证周期,供需平衡需等待工艺与产能的持续突破。
沟槽结构的可靠性争议
碳化硅MOSFET从平面结构向沟槽结构演进是行业趋势,沟槽型能显著降低导通电阻(如1200V级别从8.2mΩ·cm²降至4.1mΩ·cm²)。然而,沟槽结构的缺点在于氧化层脆弱,能否达到车规级要求取决于工艺进步。目前,罗姆和英飞凌已推出沟槽型产品,而克里、意法半导体和安森美仍以平面型为主,预计未来也将转向沟槽型。
英飞凌声称其沟槽结构与别家不同,并已完成多项可靠性测试,但碳化硅封装难度远大于IGBT,因此最终仍须参考车厂的严格验证。
封装难度与车规验证周期
碳化硅MOSFET的封装需要全新设计才能发挥性能,这与IGBT的成熟封装体系形成鲜明对比。特斯拉采用自研TPAK封装,可灵活接入碳化硅裸芯片或IGBT芯片,但这也要求芯片供应商提供高质量裸芯片,并延长了车厂的验证周期。当前,碳化硅晶圆主流仍为6寸线,8寸线扩产耗时较长,晶圆尺寸限制直接影响了产能与降本进度。
常见问题
沟槽型SiC MOSFET何时能大规模上量?
大规模上量没有确切时间表。沟槽结构可靠性需通过车厂验证,碳化硅封装难度大,且晶圆向8寸扩产需要时间,供需平衡将随工艺成熟逐步推进。
英飞凌的沟槽型SiC MOSFET是否可靠?
英飞凌声称其结构特殊并已通过多项可靠性测试,但碳化硅领域英飞凌是后来者,实际车规验证仍需参考车厂反馈。
国内厂商在SiC MOSFET领域进展如何?
国内厂商重心仍在IGBT,碳化硅MOS管工艺难度高,多数只能做二极管(红海市场),MOS管领域仍是蓝海,主要由海外厂商主导。