汽车级碳化硅即将爆发？基本半导体放大招了

国产汽车级碳化硅有哪些新进展？许多人将目光重点锁定在基本半导体等碳化硅企业身上。

11月27日，200多位汽车、工业、消费等领域企业高管、负责人参加了基本半导体的“2021基本创新日活动”。这次活动为何备受关注？

业界判断，2023年碳化硅将在新能源汽车市场迎来爆发，基本半导体汽车级碳化硅有哪些进展？这次活动又放了哪些大招？

汽车级模块项目已通线

年产能将达150万只

会上，基本半导体总经理和巍巍重磅发布了3大系列碳化硅新品——汽车级全碳化硅模块、第三代碳化硅肖特基二极管以及混合碳化硅分立器件。

其中， 汽车级全碳化硅模块是发布会的重要焦点之一。和巍巍表透露，目前特斯拉、比亚迪等车企已经量产搭载碳化硅电驱的车型，而小鹏G9、蔚来ET7也即将明年交付相关车型。随着丰田、奔驰、宝马、奥迪、理想等越来越多的车企选择碳化硅功率器件，他认为，汽车级碳化硅功率模块会迎来爆发。

为了迎接市场的爆发，他们在研发和产能等方面都做好了准备。

据和巍巍介绍，今年3月份，基本半导体总投资10亿元，在无锡建设了汽车级功率模块产业基地。而该项目建设速度非常快，目前已通线试产中，预计2022年产能可以达到25万只，2025年预计达到150万只。

据了解，作为国内为数不多的掌握碳化硅功率模块核心技术的企业，基本半导体正在与多家国内外车企及电驱动企业开展深入合作，今年7月，基本半导体在深圳成功举行了“碳化硅功率模块装车测试发车仪式”。

此外，基本半导体还在加强车规技术的研发投入。今年年初，基本半导体还在日本成立了“车规级碳化硅功率模块研发中心”，还在深圳扩建了碳化硅功率器件实验室，面积达到1200㎡。

创造数个第一之后

汽车级模块又一次升级

据介绍，自2016年6月成立以来，基本半导体在碳化硅研发生产方面取得了多个国内第一：第一款通过车规级认证的碳化硅二极管、第一款通过工业级可靠性测试的碳化硅MOSFET、第一款1200V 750A汽车级全碳化硅模块、第一款汽车级碳化硅功率模块驱动等。

这次发布会上，基本半导体又有新的进展——汽车级全碳化硅MOSFET功率模块家族成员首次正式整体亮相，包括半桥MOSFET模块Pcore?2、三相全桥MOSFET模块Pcore?6、塑封单面散热半桥MOSFET模块Pcell?等。

据介绍，该系列产品采用银烧结技术，相较于传统硅基IGBT功率模块具有更高功率密度、更高可靠性、更高工作结温、更低杂散电感、更低热阻等特性，综合性能达到国际先进水平，特别适合应用于新能源汽车。

其中，全碳化硅三相全桥MOSFET模块Pcore?6，是一款非常紧凑的功率模块，专为混合动力和电动汽车提升效率应用而设计，使用氮化硅AMB绝缘基板、用于直接流体的铜基PinFin基板、多信号监控的感应端子（焊接、压接兼容）设计，具有低损耗、高阻断电压、低导通电阻、高电流密度、高可靠性（高于AQG-324参考标准）等特点。

全碳化硅塑封单面散热半桥MOSFET模块Pcell?，采用了基本半导体设计的独有封装形式，以及银烧结和DTS技术，大大提升了模块的功率密度，让碳化硅材料特性得以充分发挥，使得产品具有高功率密度、低杂散电感(小于5nH)、高阻断电压、低导通电阻（小于2mΩ）、结温高达175℃等特点，非常适合于高效、高功率密度应用领域。

全碳化硅半桥MOSFET模块Pcore?2，具有低开关损耗、可高速开关、降低温度依赖性、高可靠性（高于AQG-324参考标准）等特点，结温可达175℃，与传统硅基模块具有相同的封装尺寸，可在一定程度上代替相同封装的IGBT模块，从而有效缩短产品开发周期，提高工作效率。

第三代SiC二极管：

性能提升16%，产量提升2倍

基本半导体还宣告成功研发了第三代650V、1200V系列碳化硅肖特基二极管，相较于前两代二极管，其第三代产品在延用6英寸晶圆工艺基础上，实现了更高的电流密度、更小的元胞尺寸、更强的浪涌能力。

在25℃时，正向导通压降相比上一代下降了10.1%；在120℃时，正向导通压降为下降了12.3%；600V时的QC下降了16.3%。

其亮点表现包括：

● 更高电流密度、更低QC：第三代二极管具有更高电流密度、更低QC，使其在真实应用环境中开关损耗更低。

● 更强浪涌能力：通过工艺及设计迭代优化，第三代二极管实现了更高的浪涌能力。

● 更低成本：更高的电流密度带来更小的芯片面积，使得器件成本较前两代二极管进一步降低。

● 更高产量：使用6英寸晶圆平台，单片晶圆产出提升至4英寸平台产出2倍以上。

混合碳化硅分立器件

兼具高性能与性价比

基本半导体还首次发布一款新品：混合碳化硅分立器件。

据介绍，不同于全硅基IGBT+FRD，这款产品在以硅基IGBT作为核心开关器件的单管器件中，将器件中的续流二极管从硅基FRD换成了碳化硅肖特基二极管。

由于肖特基二极管没有双极型硅基高压FRD的反向恢复行为，这款混合碳化硅分立器件的开关损耗获得了极大地降低。根据测试数据显示，这款器件的开通损耗比硅基IGBT的开通损耗降低约32.9%，总开关损耗比硅基IGBT的开关损耗降低约22.4%。

基本半导体的混合碳化硅分立器件可应用于对功率密度提升有需求，同时更强调性价比的电源应用领域，如车载电源、车载空调控制器以及其他高效电源等。

新品发布会后，基本半导体技术专家分别介绍了公司在碳化硅MOSFET、碳化硅功率模块、碳化硅驱动以及功率半导体可靠性测试关键项目的领先技术和经验。

从“2021基本创新日活动“得到热烈的反响可知，新能源汽车与碳化硅技术已经深度绑定，将互相成就，期待未来基本半导体等企业能够取得更大突破，带领国产碳化硅走得更高更远。