碳化硅基和AlN基覆銅板差異

 特斯拉在 電驅(qū)主逆變器采用的是意法半導(dǎo)體供應(yīng)的650V SiC MOSFET器件，這在2018是風(fēng)向標(biāo)實(shí)踐。SiC基板有什么優(yōu)勢(shì)和AIN基覆銅板有什么差異？

 一，碳化硅基覆銅板的優(yōu)越性以及與AIN基覆銅板的特性對(duì)比

 碳化硅SiC是高溫、高頻、抗輻射、大功率應(yīng)用場(chǎng)合下極為理想的半導(dǎo)體材料。由于碳化硅功率器件可顯著降低電子設(shè)備的能耗，因此碳化硅器件也被譽(yù)為帶動(dòng)“新能源革命”的“綠色能源器件”。

碳化硅SiC相對(duì)AIN基覆銅板的優(yōu)異特性：如圖對(duì)比

 碳化硅的禁帶寬度大約為 3.2eV，硅的寬帶寬度為 1.12eV，碳化硅的禁帶寬度大約為硅的3倍數(shù)，這說(shuō)明碳化硅的耐高壓性能顯著好于硅材料。此外，導(dǎo)熱率為硅的4-5倍；電子飽和漂移速率為硅的2倍。這些特性將使得碳化硅特別適于制造耐高溫、耐高壓，耐大電流的高頻大功率的器件。

 與AIN基相比，碳化硅熱導(dǎo)率是3.6,AIN基是2.85，碳化硅基擊穿場(chǎng)強(qiáng)度3，AIN基是1.4，由此可見，碳化硅基能耐高壓、熱導(dǎo)率更好。

       二，碳化硅基覆銅板與AIN基板的應(yīng)用特點(diǎn)對(duì)比

 在 SiC 器件的產(chǎn)業(yè)鏈中，主要價(jià)值量集中于上游碳化硅襯底，約占比 50%左右。碳化硅襯底根據(jù)電阻率劃分：半絕緣型碳化硅襯底和導(dǎo)電型碳化硅襯底。半絕緣型碳化硅襯底主要用于制造氮化鎵微波射頻器件，導(dǎo)電型碳化硅襯底廣泛應(yīng)用于新能源汽車、光伏、智能電網(wǎng)、軌道交通等領(lǐng)域。

      碳化硅基覆銅板耐高壓性、耐高溫更強(qiáng)，新能源汽車、光伏、智能電網(wǎng)、軌道交通重點(diǎn)應(yīng)用，AIN基覆銅板則應(yīng)用更加廣泛一些，在導(dǎo)熱性要求較高、絕緣性要求高的領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。比如，LED、制冷片、電源、醫(yī)療、汽車電子、傳感器等產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用。

特斯拉采用碳化硅陶瓷基板做成的陶瓷襯底，最后做成了碳化硅模組后應(yīng)用到逆變器，使得整車的能耗更低、尺寸更小、行駛里程更長(zhǎng)，受到消費(fèi)市場(chǎng)的認(rèn)可，一定程度上緩解里程焦慮問題。據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Yole的報(bào)告指出，碳化硅晶圓到2023年時(shí)市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)15億美金，年復(fù)合成長(zhǎng)率逾31%;預(yù)計(jì)至2025年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模為25.6億美元，2019-2025年CAGR為30%。

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