在新能源汽车终端市场中，随着SiC材料价格下降，碳化硅（SiC）的需求快速增长，来自于车载充电、驱动逆变和DC-DC转换。随着400V切换到800V，使用硅基IGBT开始向SiC MOSFET转变，一方面提高功率密度，另一方面提高了驱动效率。

　　电动汽车和充电站需高电压和恶劣环境下工作，SiC器件是目前主要方向。尽管制造和封装成本高，但价格已开始用得起来，目前推动供应合作伙伴关系和新SiC工厂成了全球的潮流。SiC晶圆技术升级，需20%新工艺工具和80%改进工具，改进目标是提高功率器件的生产速度，促使车企合作直接晶圆工厂以加速模块生产。

　　新的晶圆工艺工具包括高温外延生长（>1,500°C）、热离子注入、快速热处理（RTP）和更快的脉冲原子层沉积。用于SiC 材料的晶圆研磨、CMP、抛光垫和浆料也在发生重大改进，包括剥离剂和清洁化学品在内的新材料可满足设备和可持续性需求。从封装端来看，带有分立元件的高功率印刷电路板正在被集成电路+集成封装（芯片级封装CSP）所取代，以实现更小、更可靠的设计。

　　在模块的设计中， SiC 模块是主要研发方向，GaN 器件的潜力也在尝试。到 2030 年，全球将生产 3000 万辆新能源汽车，将推动功率开云棋牌官网在线客服市场，其中约 50% 的硅器件、35% 的碳化硅器件和 12% 的氮化镓器件将用于电动汽车。

　　SiC 模块是从 400V 向 800V 核心器件。尽管仍需应对晶圆晶体缺陷、器件封装和模块集成、供应链变化等挑战，但很多市场预测对于SiC寄予厚望，预计到 2027 年，功率开云棋牌官网在线客服市场将达到 $6.3B，其中 70% 用于汽车应用。仅 SiC 晶圆产量方面，2022 ——2027 年年均增长率为 14%。

　　● SiC的玩家：IDM、代工企业和设计公司

　　在芯片制造层面，Wolfspeed、意法开云棋牌官网在线客服、安森美、罗姆、英飞凌和博世等是关键参与者。碳化硅晶圆，正开始从 150mm切换到200mm，但生长、切片和制备过程，还有优化的空间。

　　IDM 和加工企业，都在努力降低 SiC 晶格的缺陷率，开发 SiC 专用工具平台，例如高温离子注入、在 1,500°C 以上运行的外延沉积炉，以及改进的 CMP 浆料、抛光垫和清洁化学品加工非常坚硬的材料。

　　400V体系下，硅、SiC 和 GaN 的开关器件都可以用，SiC比 GaN 功率水平更高。GaN具有比SiC更高的电子迁移率，但其成熟度较低。GaN 在制造高频器件方面具备潜力。

　　许多 SiC 芯片制造商已将其150毫米硅生产线改为生产SiC芯片。在成熟、完全折旧的硅工厂中加工碳化硅的资本投资大约为 3000 万美元，回报巨大。新的碳化硅晶圆厂正在快速建设中，无晶圆厂公司也在争夺产能。

　　尽管 SiC 芯片的成本约为硅芯片的三倍，但最终的系统成本低于，主要是SiC 芯片能够以高效率运行，减少了磁性元件和无源元件的体积，从而抵消了成本的增加。SiC 器件特别适用于汽车领域，能够在恶劣环境下以更高的温度提供高功率密度，实现非常低的开关损耗和超低的 RDSon（源极和漏极之间的电阻），小的 RDSon 直接可以让 MOSFET降低功耗。

　　SiC器件的性能取决于 SiC 材料的质量，晶体质量一直是业内关注的主要问题，因为晶体中仍然存在一些缺陷。这些缺陷需要进行设计和调整，通常需要调整和验证外延。这使得碳化硅在制造业中的实施方式还不是精益的。在电气方面，功率器件可能对寄生电感、火花和其他挑战非常敏感，不断应对这些参数的变化。随着碳化硅、氮化镓和砷化镓等化合物开云棋牌官网在线客服变得更加主流且增长速度更快，参数良率问题将会得到改善。

　　● SiC产能和协作方式

　　垂直整合与晶圆协作在碳化硅开始慢慢形成，100mm和150mm尺寸的六方晶圆（4H和6H）主导市场。最大的SiC器件制造商正逐步转向更大的200mm晶圆。英飞凌从多个供应商采购晶圆，瑞萨电子则签署了10年协议，支付20亿美元定金以获得150mm裸露和外延SiC晶圆供应，并与三菱合作在日本新建SiC工厂。SOITEC和意法开云棋牌官网在线客服正在研究单晶上的多晶SiC方法，以减少浪费并提高散热性。

　　SiC的缺陷水平，需要数据共享，200mm晶圆的生长也需要更大的种子和更长的时间，随着时间的推移，SiC晶圆生长的成本可能会降低，生产率有望提高约20%。

　　到 2030 年的需求和产能预估，日本、韩国、中国、马来西亚、德国、奥地利和美国的全球晶圆和晶圆厂产能相当可观，SiC是不是会产能过剩，这确实是个现实的问题！

　　小结：开云棋牌官网在线客服行业正在迈向 1 万亿美元的市场，开云棋牌官网在线客服技术界对下一代电源效率和性能的需求，是给出了明确的答案的。