安森美SiC技术专家“把脉”汽车产业2024年新风向

在2024年的开端，安森美挑选了大家普遍比较关心的几个问题，就这些问题对汽车领域的未来发展做出了展望和预测。

在800V母线电压的充电设施和电驱系统中，SiC功率器件必不可少。SiC比Si器件具有更强的耐压能力，随着母线电压的提升，它的低导通阻抗和高速开关特性也更能发挥优势。基于 EliteSiC的方案与Si IGBT方案相比，系统尺寸更小，功率密度更大，整体效率更高。

尽管SiC MOSFET相对于Si IGBT在性能上更加优越，但是Si IGBT目前来看仍然具有相当的成本优势，在800V的系统里也将占据一席之地。短时间内，以高压双电驱应用为例，会存在SiC MOSFET和Si IGBT“高低搭配”的情景。

IDM模式的优点在于从设计、制造到封测全过程的垂直整合，能够更好地控制产品质量、生产周期和供应链，这对于对可靠性要求极高的汽车半导体行业来说是非常重要的。然而，IDM模式需要巨大的资本投入来建设和维护晶圆厂，技术更新和产能扩展的灵活性相对较低。

Fabless模式则专注于芯片设计，将生产、封装和测试等环节外包给专业的代工厂，这样可以降低初始投资和运营成本，同时利用代工厂的先进工艺和技术快速响应市场变化。但是，这种模式下的公司对供应链的控制力较弱，可能面临供应稳定性和质量控制的挑战。

安森美整体的制造战略是Fab-Right，这可以优化资产足迹以提高效率和一流投资资本回报率 (ROIC)，建立更具弹性和韧性的产能体系，减少利润波动。在SiC方面，安森美的策略是上下游一体化垂直整合。

随着电动汽车市场的发展，对车载功率器件的需求持续增长，这可能会推动更多的产能扩张。

车载应用是SiC市场的重要驱动力，尤其是电动汽车和混合动力汽车的普及，预计2024年车载SiC市场将继续保持强劲的增长态势，向 200mm SiC 晶圆的发展将加快电气化进程，促进规模经济，技术进步和制造效率的提升将有助于降低SiC器件的成本，推动其在车载应用中的更广泛采用。

随着汽车制造商对更高能效和续航能力的追求，会有更多搭载800V平台的车型发布，对SiC功率器件的需求会进一步增加。为了确保供应稳定性和应对潜在的供应链风险，汽车制造商和SiC供应商应加强合作，包括签订长期供货协议和投资扩产项目。

那些能够提高能源效率、增强安全性能、支持先进通信技术和提升驾驶体验的模拟芯片品类将在汽车电动化、智能化的浪潮中得到更多的关注和发展机会。电动汽车对高效、可靠的电源管理需求极高，包括主驱逆变器、车载充电器（OBC）、DC-DC转换器等。这些系统都需要高性能的电源管理芯片来优化能源使用、延长电池寿命并确保系统的稳定性。电动车的电动机控制需要高效的电机驱动芯片，以实现精确的速度控制、扭矩管理和能效优化。

自动驾驶和先进驾驶辅助系统（ADAS）依赖于智能感知方案，如CMOS成像、超声波和深度感知等传感器融合算法能够探测到更多关键细节信息，帮助驾乘人员迅速作出反应，安全性大大提升。在汽车信息娱乐系统、车载通信系统以及安全系统中，信号链器件如运算放大器、比较器、数据锁存器等对于信号处理和系统性能至关重要。

为了确保汽车电子系统的安全和可靠性，过压保护、过流保护以及电气隔离器件的需求也将增长。精确的温度和电流检测对于监控系统状态和防止过热、过载等故障也非常重要。安森美深耕汽车领域二十余年，拥有上述所有品类的高性能AEC认证产品组合，推动汽车电气化、智能化进程。

在2024年，安森美将会继续深耕智能电源和智能感知技术，通过技术创新和产品升级来提高在电动汽车、自动驾驶、充电桩、光伏储能、工业自动化等关键市场的竞争力，并继续执行收入增长战略，以新品发售、增量利润投入碳化硅(SiC)增产等方式，努力实现高于半导体市场预期的年复合增长率，加强碳排放管理和可持续发展实践，推动业务流程的深度去碳化。

以下是安森美在汽车领域一些关键的产品和解决方案：

SiC方案

SiC MOSFET和SiC二极管能够提高系统的能效、减小尺寸和重量，从而提升电动汽车的续航里程和性能。安森美的SiC工艺平台已从M1的Square Cell结构、M2的Hex-cell迭代到M3的strip-cell，在导通电阻、开关损耗、反向恢复损耗以及短路时间等关键性能指标上均为业界领先水平，同时实现最优的成本。我们也提供优化的栅极驱动方案，以更高效可靠地驱动SiC。此外，我们的Elite Power Simulator在线仿真工具和PLECS模型自助生成工具针对EliteSiC系列及应用，使工程师在开发周期的早期阶段，通过对复杂电力电子应用进行系统级仿真，获得有价值的参考信息，适用于软/硬开关应用、边界建模和自定义寄生环境，为电力电子工程师节省时间和成本。

功率模块及先进封装

安森美持续开发先进的封装技术，如银烧结、压铸模双面水冷等实现高效率、高功率密度的功率模块 (包括硅基模块和SiC模块)，用于车载充电器(OBC)、主驱、DC-DC转换器等，优化能源使用，延长电池寿命，并确保车辆电气系统的稳定运行。创新的Top Cool MOSFET将散热焊盘移至顶部，这样散热器可以直接焊接到器件上，不仅改善了 MOSFET 的散热，还可以在 PCB 的下侧布置元件，从而提高功率密度并简化设计。