1999年從摩托羅拉分拆出來，分拆初時，它只擁有一大堆4英寸的小廠，兩座6英寸工廠。此后20年間，它經過一系列并購不斷發展壯大，漸漸成為如今位列前20名集成器件制造商。

尤其是在功率半導體這一細分領域，它已成為了全球第二大功率（分立和模塊）半導體供應商。它就是總部位于美國亞利桑那州菲尼克斯的安森美半導體，安森美半導體可以稱得上是這“亂世中的一員梟雄”。

說到功率半導體，SiC自然首當其沖。作為寬禁帶材料的一種，SiC的高場強、高能隙，以及高電子移動速度和熱導率等諸多優勢，讓下一代半導體器件能夠提供硅半導體器件無法達到的革命性性能。

而且根據各大咨詢機構統計，SiC在終端市場中的市場規模到2022年將超過10億美元。在SiC已經臨界爆發的今天，安森美半導體已早早卡位。

安森美半導體看中了SiC的哪些應用市場？

“安森美半導體的碳化硅策略側重于電動汽車、電動汽車充電樁、可再生能源、新能源以及5G和通信電源等電源設備上。”安森美半導體電源方案部產品市場經理王利民講到。

細分來看碳化硅的戰略市場，首先是電動汽車(EV)和混動汽車(HEV)。EV是未來幾年碳化硅的主要驅動力之一，占整個碳化硅總體市場容量的約60%。

王利民指出，碳化硅每年可以增加多達750美元的電池續航能力，碳化硅器件主要應用于主驅，OBC、DC-DC，可大幅度提高效率，因此能給電動汽車增加續航能力。

有一些電動汽車從不可以銷售變成可以銷售，售價也大幅度地增長，因為續航里程和售價是成正比的。鑒于以上優點，目前幾乎所有做主驅逆變器的廠家都以研究碳化硅做主驅為方向。

在OBC和DC-DC領域，絕大部分廠家是使用碳化硅器件作為高效、高壓和高頻率的功率器件。

例如，美國加利福尼亞州已簽署行政命令，到2030年要實現500萬輛電動車上路的目標；

歐洲也有電動汽車全部替換燃油車的時間表。

而在中國各大一線城市，電動汽車可以零費用上牌。

這一系列政策都推動了電動汽車的大幅增長，電動汽車對于高壓、高頻率和高效率器件的需求也推動了碳化硅市場的大幅增長。

安森美半導體第二個碳化硅戰略市場是：5G電源和開關電源(SMPS)領域。電源和5G電源是碳化硅器件最傳統，也是目前相對較大的一個市場。

傳統的開關電源領域在Boost及高壓電源，對功率密度一直有著持之以恒的追求，從最早通信電源的金標、銀標，到現在5G通信電源，云數據中心電源，這些都對于高能效有非常高的要求。碳化硅器件沒有反向恢復，使得電源能效非常高，可達到98%的能效。

另外，電動汽車充電樁也是安森美半導體的碳化硅戰略市場之一。充電樁實現的方案有很多種，現在消費者最感興趣的就是直流快充。直流快充的充電樁需要非常大的充電功率以及非常高的充電效率，這些都需要通過高電壓來實現。

在電動汽車充電樁的應用里，碳化硅無論是在Boost，還是輸出的二極管，目前有很多使用主開關的碳化硅MOSFET電動汽車充電樁方案，其應用前景非常廣闊。

再者，作為傳統的新興市場，在太陽能逆變器領域，碳化硅二極管的使用量也非常巨大，每年太陽能逆變器的安裝量也持續增長，預計未來10-15年將會有15%的能源（目前是1%）來自太陽能。

太陽能是免費的，且取之不竭用之不盡。國內已出臺相關政策，個人可把太陽能電力賣回給國家電網。

碳化硅半導體可應用于太陽能逆變器的Boost，并且隨著現在太陽能逆變器成本的優化，已經能看到不少廠家會使用碳化硅的MOSFET作為主逆變的器件，來替換原來的三電平（逆變器）控制復雜電路。

在政策驅動方面，歐盟有20-20-20目標，即到2020年，能效提高20%，二氧化碳排放量降低20%，可再生能源要達到20%。NEA也設定了清潔能源目標，到2030年要滿足中國20%的能源需求。

高性價比、高可靠性、所有SiC都符合車規！

如今阻礙SiC大規模普及的一大因素的成本，面對當前的市場競爭，客戶不僅需要具備高效率、高能效、高功率密度、高壓，還需要較好的成本，這也是碳化硅器件在大幅增長下的一個市場前提。安森美半導體可提供無與倫比的成本結構。

“王利民指出：“安森美半導體提供非常高性價比的碳化硅方案。同樣的電源，如果替換成碳化硅方案，其體積、功率密度以及整體BOM成本都會得到優化。

例如，對于十幾千瓦的升壓或PFC或Boost方案，使用我們的碳化硅MOSFET的方案，不僅效率會大幅度提高，而且總的方案成本也會比IGBT方案低，當然這里并不涉及具體IGBT廠商”。”

那么性能上呢？碳化硅器件具備良好的高壓、高頻、高效率特性。如果拿碳化硅MOSFET、硅MOSFET以及硅IGBT這幾個功率器件相比，假設當它們達到同樣1200V時，若要達到同樣的效率，需要多大面積呢？

如下圖所示，以碳化硅MOSFET作為標準，設為單位1，普通硅器件若要做出碳化硅MOSFET的Rds-on和開關損耗，需要100倍硅MOSFET的面積才能做出碳化硅MOSFET的內阻，內阻就是開關器件的導通損耗。

同樣的面積，硅IGBT相對的內阻或壓降要高3-5倍，開關損耗大致要高至少10倍以上。所以，在高壓領域，碳化硅MOSFET以及碳化硅的二極管都是非常理想的開關器件。王利民談到。

除了高性價比，安森美半導體的碳化硅器件還有全球領先的可靠性，在H3TRB測試（高溫度/濕度/高偏置電壓）里，安森美半導體的碳化硅二極管可以通過1000小時的可靠性測試。實際測試中，還會延長到2000小時，大幅領先于市場的可靠性水平。

事實上，安森美半導體曾經是JEDEC可靠性委員會的成員，寬禁帶可靠性標準委員會現已并入JEDEC標準委員會，安森美半導體正是可靠性標準委員會的專家之一。

在安森美半導體看來，汽車領域將會成為碳化硅最大的市場之一。因此安森美半導體所有的碳化硅器件均滿足汽車規范。安森美半導體所有的碳化硅器件均以汽車市場作為最重要的目標市場之一。

安森美半導體的這些SiC器件包括碳化硅二極管和SiC MOS。

SiC二極管有1200V的，650V的第1.5代具備世界領先的壓降效率水平，還有1700V的高壓器件；

SiC MOS 900V和1200V都符合車規，安森美半導體的MOSFET幾乎涵蓋了市面上所有主流的碳化硅MOSFET，包括20mΩ、40mΩ、80mΩ、160mΩ，TO247封裝等。

雖然碳化硅二極管都具備大幅提高效率的特性，但碳化硅二極管還有一個痛點，它需要非常大的沖擊電流，因為它的應用不管是在boost還是PFC都是需要扛住浪涌電流。

針對這一點，安森美半導體為工程師和設計專家提供了一處非常貼心的設計。以1200V 15A的碳化硅二極管為例，在毫秒級安森美半導體的的碳化硅二極管有10倍的過濾，在微秒級有50倍的過濾。

“針對電動車主驅或者馬達驅動的應用里對于碳化硅二極管雪崩的要求，安森美半導體1200 V 15A SiC二極管雪崩電流接近200 A (3500 A/cm2)，要想實現這點并不容易，因為很多SiC二極管都沒有提供，而我們有提供雪崩能量的性能。”王利民談到。

結語

2019年安森美半導體的營收大約是55億美元，其目標是在未來5年收入超100億美元，成為全球前十大整合元器件大廠(IDM)。

在SiC日益爆發的今天，安森美半導體在SiC上耕耘和布局必將為安森美半導體的宏愿畫下濃墨重彩的一筆！

責任編輯：xj

原文標題：所有SiC器件都符合車規，安森美半導體在下一盤什么棋？

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