科陆电子范家闩:中国企业应当做好家电产品功率器件研发
•中国企业Si器件的工艺没有做好,想在SiC上把差距缩短并不容易。
•目前,消费电子和工业控制等领域都对绿色节能十分重视,这是功率器件未来发展的重要空间。
从诞生之日起,市场对功率器件的需求都是一致的,即追求更快的开关速度、更高的耐压、更大的电流、更强的耐冲击性能、更好的高频性能、更低的驱动损耗等。从一开始,相关厂家就在不断向着这个理想方向努力。现在人们开始致力于SiC等新一代材料的功率器件开发,也是朝着这个目标前进。
SiC开发应潜心摸索
SiC半导体功率器件有四大优点:第一,工作温度范围比较大,在高温下也可工作;第二,低阻抗、耐高破坏性;第三,可高频工作;第四,散热性好。碳化硅的功率器件用在系统上有很多好处,如功率的密度可以更高、体积可以更小、更加耐高电压等。总体来讲,可以提高功率半导体的效率,运用的领域可以更加广泛、更为方便。
目前国家层面对SiC功率器件的开发也十分重视,并给予了很多支持。有人提出,Si器件在国外已经有很多年的发展历史,拥有大量技术经验,中国想要追赶上去并不容量,但是SiC给了中国企业一个弯道超车的机会。从近年来的开发情况看,尽管Si器件上的制造工艺可以向SiC延伸,但由于中国企业Si器件的工艺就没有做好,想在SiC上把差距缩短并不容易。实际上,SiC的加工难度比Si还要大,包括对工艺控制的精细度、对外延生长时的环境控制、离子注入、切割光刻以及相关设备的开发难度等都非常大。中国企业在Si上与国外差了一大截,在进行SiC的开发时,还是应当把心踏下来,潜心摸索,慎言弯道超车。
消费电子领域大有可为
当然,目前国际企业对SiC功率器件的开发也只处于起步阶段。一方面,在生产工艺上还存在不足,器件性能远达不到理论值;另一方面,在量产上也存在问题,由于成品价格过高,市场并没有真正应用,这也给了中国企业追赶的机会。所以相关方面应当积极组织协调,集合全行业的力量和智慧,共同开发。
绿色、节能、环保是电子产品发展的主流方向。目前,消费电子和工业控制等领域都对绿色节能十分重视,这些均是功率器件未来发展的重要空间。对于中国企业来说,空调、冰箱等家电产品对功率器件的耐压要求只有600V,而智能家电中的IPM市场需求大,开发相对容易,是国内企业有能力也应当做好的。
此外,虽然目前汽车电子市场份额较小,但却是发展最快的领域。其市场份额在未来几年将快速提高,中国企业应当提早布局。同时,工业电子要求的功率更大,器件制作难度更大,国内企业也应向这个领域渗透。