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國內首家打通碳化硅全產業鏈,三安集成完成MOSFET量產平臺打造

發布時間2020-12-07

中國化合物半導體全產業鏈制造平臺——三安集成于日前宣布,已經完成碳化硅MOSFET器件量產平臺的打造。首發1200V80mΩ產品已完成研發并通過一系列產品性能和可靠性測試,其可廣泛適用于光伏逆變器、開關電源、脈沖電源、高壓DC/DC、新能源充電和電機驅動等應用領域,有助于減小系統體積,降低系統功耗,提升電源系統功率密度。目前多家客戶處于樣品測試階段。
隨著中國“十四五”規劃浮出水面,第三代半導體項目投資升溫加劇。據不完全統計,2020年有8家企業計劃投資總計超過430億元,碳化硅、氮化鎵材料半導體建設項目出現“井噴”。三安集成表示,“良性競爭有助于產業鏈上下游協同發展,我們會加快新產品的推出速度和產能建設,以便保持先發優勢?!睋?,三安集成碳化硅肖特基二極管于2018年上市后,已完成了從650V到1700V的產品線布局,并累計出貨達百余萬顆,器件的高可靠性獲得客戶一致好評。

本次推出的1200V80mΩ碳化硅MOSFET,與傳統的硅基IGBT功率器件相比,寬禁帶碳化硅材料擁有“更高、更快、更強”的特性——更高的耐壓和耐熱、更快的開關頻率,更低的開關損耗。優異的高溫和高壓特性使得碳化硅MOSFET在大功率應用中表現出色,尤其是高壓應用中,在相同的功率下,碳化硅MOSFET自身器件損耗小,極大減小了器件的散熱需求,使系統朝著小型化,輕量化,集成化的方向發展。這對“寸土寸金”的電源系統來說至關重要,比如新能源車載充電器OBC、服務器電源等。

從碳化硅肖特基二極管到MOSFET,三安集成在3年時間內便完成了碳化硅器件產品線布局。在保證器件性能的前提下,提供高質量高可靠性的碳化硅產品。首款工業級碳化硅MOSFET采用平面型設計,具備優異的體二極管能力,高溫直流特性,以及優良的閾值電壓穩定性。

更強的體二極管能力

由于器件結構的原因,碳化硅MOSFET的體二極管是PiN二極管,器件的開啟電壓高,損耗大。在實際使用中,往往會通過并聯肖特基二極管作續流,減小系統損耗。三安集成的碳化硅MOSFET通過優化器件結構和布局,大大增強碳化硅體二極管的通流能力,不需要額外并聯二極管,降低系統成本,減小系統體積。

優良的閾值電壓穩定性

如何能夠得到優質的碳化硅柵氧結構是目前業界普遍的難題。柵氧質量不僅會影響MOSFET的溝道通流能力,造成閾值漂移現象,嚴重時會導致可靠性的失效。三安集成通過反復試驗和優化柵氧條件,閾值電壓的穩定性得到明顯提高,1000hr的閾值漂移在0.2V以內。

目前行業內碳化硅MOSFET缺貨聲音不斷,三安集成加速碳化硅器件產能擴張。今年7月在長沙高新區開工建設的湖南三安碳化硅全產業鏈園區,計劃總投資160億元,占地1000畝。目前項目一期工程建筑主體已拔地而起,計劃將于2021年6月開始試產。不到1年的時間,在茅草荒地上建立一個全面涵蓋碳化硅晶體生長、襯底、外延、晶圓制造和封裝測試的全產業鏈現代化制造基地,用“三安速度”表明其在第三代半導體產業投入的決心。

“三安速度”不光體現在工程建設速度上,三安集成表示,將加快MOSFET系列產品研發和車規認證的速度,同時繼續發揚優質穩定、按時交付的質量方針,充分利用大規模、全產業鏈的產能優勢與品質管理優勢,用開放的制造平臺,服務全球客戶。

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