
碳化矽材料(SiC)有著擊穿場強高、禁帶寬度大、飽和電子漂(piāo)移速度大、熔點和熱導率高的優點,其電學和物理特性決定了SiC半導體器件有著高耐壓、低漏電、高結溫、高可靠性的優點,十分適合用在汽車、工控、航天等領域。
碳化矽肖特基(jī)(SiC SBD)二極(jí)管是以碳化矽為材料設計製作的(de)肖特基二極管,與矽器件相比,擁有更佳的開關性能和更高的可靠性。SiC二極管(guǎn)沒有反向恢複電流,開關性能與(yǔ)溫(wēn)度無關,並且有著極佳的熱性能(néng)、極高的功率密度,帶來了係統尺寸的減小和成本的降低,使SiC成(chéng)為越來越多(duō)高性能汽車應用(yòng)的最優選擇。
在新能源汽車中,SiC二極管在車載充(chōng)電機(OBC)已經得到了廣泛(fàn)應用。OBC和地麵直流快充樁功(gōng)能類似,都是將電網中的交流電轉換成直流電,然後給汽(qì)車的電池組充電。
OBC典型的線路結構是由前級功率因數校正(PFC)和後(hòu)端DC/DC轉換電路組成。針對單向OBC,這種功能由於隻提供從電(diàn)網到汽車的輸(shū)電。整個功能塊中不管是前端還是後端,都會用到碳化矽(guī)二極管(D1-D6),共6個,其在電路中的作用如下:
1、輸入端PFC電路中,SiC二極管作為升壓和整流二極管(guǎn)應用;
2、輸(shū)出(chū)端DC-DC次級側電路中,SiC二極管作為高頻整流應(yīng)用(yòng)。

OBC單元(yuán)會根據整個電池的健康狀態和電荷狀(zhuàng)態,改變電(diàn)壓和電流。隨著現在 OBC從(cóng)單相220V到三相380V的發展來看,DC/DC次級器件的電壓會有所升高,會從目前的650V二極管轉變成1200V。
維安車規SiC二極管(guǎn)從原材料指定、芯片設計以(yǐ)及封裝要求進行了整體優化。
在原材料選擇上鎖定世界一流大廠,且對襯底缺(quē)陷有著嚴格的要求和監控。在設計理念上器件更注重大浪(làng)湧,高耐壓和低漏電。浪湧(yǒng)水平比同行業高20%,擊穿耐(nài)壓高工控產品50V以上。漏電上限是國外一(yī)線大廠(chǎng)的1/2。器件的高耐壓、高浪湧、低漏電特性決定了器件可以適(shì)應嚴苛(kē)的應(yīng)用。
在封裝的設計(jì)上,焊料的(de)選(xuǎn)擇、打線材料的選擇(zé)以及塑封料的選擇,均做了特殊的設計。在產品的在線管控上,配合芯片設計做出漏電和耐壓測(cè)試規範的優化,比(bǐ)如:650V係列產品VB下限值高於800V,1200V係列產品VB下限值高於1350V,且兩類產品的漏電進行了加嚴管控(kòng),以1200V 10A為(wéi)例的漏電縮小到3μA ,其漏電Max遠遠優於國際(jì)一(yī)流廠(chǎng)商。且車規產品引入芯片(piàn)級在線100%老化,會在芯片級(jí)測試時候,其VF方向(xiàng)加一個額定電流,對(duì)器件進行老化,其之後再(zài)進行擊(jī)穿電壓和漏電測試,以便有效剔除有缺陷的芯片(piàn)。
在封裝後,成品(pǐn)測試添加100% 100℃高溫測試(shì),並全部進行100%反向浪湧測試篩選和電鍍前回流焊篩(shāi)選,以及出貨前TC篩選,以便(biàn)提升器件的穩定性和可靠性,使其可以在汽車上惡劣的工作環境下保(bǎo)持穩定。
器件按照車(chē)規級可靠性進行評估驗證,車載係列產品已經轉為量(liàng)產。

維安車規碳化矽肖特基產品已經完成係列化,產品(pǐn)涉及650V、1200V、1700V、等多個電壓檔位;封裝(zhuāng)涉及TO247-3、TO247-2等封裝形式。

值得一提的是,維安在第三代半導(dǎo)體市場積極進行開拓,已經為(wéi)國內外新能源汽車客戶供應過SiC肖特基產品。同時,維安SiC肖特基的在手(shǒu)未來訂單也在持續提升,公司著眼於快速增長的(de)第三代半導體(tǐ)市場,依(yī)托國家級技術創新(xīn)平台,吸納整(zhěng)合產業(yè)鏈各環節上的(de)優勢企(qǐ)業。加強前端芯片設(shè)計企業與(yǔ)後端代工、封裝的(de)全麵協作,確保從設計(jì)到封裝的高質量(liàng)發展(zhǎn)。