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|博世：SiC功率芯片和域控制器芯片，我们一个都不放过


10月19-20日 ， NE时代作为受邀媒体参加了博世于东海汽车测试技术中心举办的“2020年博世汽车与智能交通技术创新体验日” 。 此次创新体验日上 ， 博世特别展示了其碳化硅和智能座舱域控制器解决方案 。
“博世 ， 不仅是一家汽车零部件公司 ， 同时也是半导体公司” ， 从产品角度来说 ， 博世半导体产品主要有三大类 。 一块是MEMS ， 这是博世最大的半导体版块 ， 包括惯性、角速度传感器；压力传感器 ， 用于自动驾驶 ， 安全气囊系统包括汽车动力系统、悬架等 。
除此之外还有两块 ， 一是集成电路 ， 也就是我们说的IC（integrated circuit）或者是ASICS ， 是专用系统芯片和传感器 ， 用在特定的汽车应用中 。 （目前 ， 这部分的产品主要还是对内使用 。 ）另一块 ， 博世功率半导体 。
电动汽车发展“芯”动力 ， 碳化硅SiC
博世中国汽车电子事业部市场经理王骏跃表示：“碳化硅会成为电动汽车未来发展的“芯”动力 。 这个“芯” ， 一方面是核心、很重要的意思 ， 另外也是一个芯片的意思 。 因为碳化硅的大部分产品是以芯片的形式 ， 加上各种封装 ， 封装成分立器件或者模块的形式对外出售 。 所以从这个角度来说 ， 我们称之为“芯”动力 。 ”

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图片来源：博世中国
从市场应用的前景来说 ， 碳化硅在电动车中应用主要有逆变器、车载充电器、DC/DC直流转换以及充电桩上 。
从整个市场规模的预测来看 ， 2024年碳化硅市场规模大概可以到20亿美金左右 。 2018到2024年 ， 市场规模年复合增长率大概在30%左右 。
王骏跃认为“碳化硅主要的应用或者说未来占据整个市场主流的产品会是模块 ， 据预测 ， 2023、2024年模块会开始进入相对成熟的阶段 。 2024年以后 ， 碳化硅的模块量会有较大的突破 ， 预计年复合增长率会比30%更高 。 ”

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图片来源：博世中国
博世于2019年10月在德国正式宣布其开始碳化硅相关业务 。 功率碳化硅半导体生产基地位于德国罗伊特林根 ， 主要来生产碳化硅的晶圆以及MOSFET 。
德国罗伊特林根生产基地主要涉及的产品主要有种 ， 一是有不同结构的裸芯片产品 ， 客户基于芯片进行封装成为模块后可以用在新能源车的逆变器当中 。 另一是可以提供分立器件MOSFET ， 它有两种封装的形式 ， 一种是直插式的THT ， 如TO-247、263等等不同的封装形式 ， 以及贴片式的SMD封装 ， 主要是用在充电桩、车载充电以及DC/DC直流转换等 。
裸芯片和MOSFET均可以提供两种电压型：一种是1200V ， 用于高性能逆变器和充电器；另一种是750V ， 用于标准性能逆变器和充电器 。
在特性上 ， 博世碳化硅可以做到更长的短路耐受时间（大概可以做到3微秒） ， 高雪崩稳定性 。 另外 ， 应用双通道沟槽技术 ， 可以实现较低的RDS（ON） ， 通俗来说就是导通电阻比较低 ， 有助于降低能耗 。 结温温度会到175度 ， 裸芯片200度 。 同时针对两款电压 ， 裸芯片的RDS（ON）最低分别做到8毫欧和12毫欧 。 此外 ， 博世基于150mm晶圆自主制造芯片 ， 符合车规标准 。

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图片来源：博世中国
碳化硅MOSFET有两种技术趋势 ， 一种是现在市场上比较主流的 ， 我们称为叫平面型结构 ， 基于这个结构产品的间距比较大 ， 意味着器件的体积会比较大 。 如果做到系统里面 ， 用多个器件 ， 这个系统体积就会变得比较大 。


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