专访安森美碳化硅技术专家：深耕技术创新，赋能多领域高效发展
在新能源产业飞速发展的当下，碳化硅技术作为提升功率密度、优化能源效率的关键，备受行业关注。中电网10月份《新材料》主题月聚焦新材料领域，特邀安森美碳化硅技术专家 Jiahao Niu、电源方案事业部业务拓展经理 Sean Gao 及 Hank Zhao，深入探讨安森美在碳化硅技术的布局与成果。
聚焦功率密度提升，多维度推进技术突破
谈及安森美 2030 年大幅提升碳化硅技术功率密度的目标，Jiahao Niu 表示，公司正以芯片设计与封装技术协同创新为核心路径。当前的 EliteSiC M3e MOSFET 基于可靠的平面架构，已实现导通损耗降低 30%、关断损耗降低多达 50% 的突破。
在后续研发中，安森美将从两方面持续发力。一方面，每一代碳化硅新产品都会优化单元结构，在更小面积上高效传输更大电流，直接提升功率密度；另一方面，结合自有先进封装技术，最大化性能的同时减小封装尺寸。此外，安森美将摩尔定律引入碳化硅技术开发，并行推进多代产品研发，加速路线图落地，且凭借对碳化硅材料、器件、封装技术关键环节的完全掌控，更快推出新一代产品。
突破封装技术瓶颈，筑牢产品性能与可靠性根基
封装技术是影响碳化硅产品性能的重要环节。Jiahao Niu 介绍，安森美在封装创新上成果显著，已形成多元化封装产品矩阵。其中，TO-Leadless（TOLL）封装极具代表性，作为业内较早推出该封装 SiC MOSFET 的厂商，其 TOLL 封装占位面积仅 9.90mm×11.68mm，相较 D2PAK 封装节省 30% PCB 面积，体积缩小 60%。同时，该封装热性能更优、封装电感更低，开尔文源配置还能降低栅极噪声与开关损耗，使开启损耗（EON）降低 60%，优化 EMI 并简化 PCB 设计。
集成封装技术是安森美探索的另一重要方向。以 VE-Trac B2 SiC 模块为例，其在半桥架构中集成安森美全系列 SiC MOSFET 技术，裸片连接采用银烧结技术，封装则运用压铸模工艺，在降低寄生效应、提升散热性能的同时，增强了产品长期可靠性与耐温性，为高性能应用提供有力支撑。
定制化方案赋能多领域，精准匹配行业需求
随着碳化硅在新能源汽车、数据中心、光伏逆变器等领域的应用拓展，安森美针对不同场景推出定制化解决方案。
在新能源汽车领域，Jiahao Niu 指出，安森美可为汽车主驱逆变器、OBC（车载充电器）、DC-DC 转换器等系统提供完整智能电源方案。650V 和 1200V M3S EliteSiC MOSFET 及汽车功率模块（APM），能满足车企对高效、可靠及不同功率 / 电压等级 OBC 的需求；基于 M3e EliteSiC™技术的最新功率模块，以超高功率密度适配主驱逆变器应用；SiC MOSFET 还为车载 DC-DC 转换器带来低损耗、高效率、高功率密度及宽温度范围等优势。
针对数据中心场景，Sean Gao 表示，安森美可提供从电网到 GPU 电源解决方案所需的绝大部分半导体元器件，覆盖 3kW 传统 50V 输出至 30kW HVDC 领域。EliteSiC 650V 和 1200V MOSFET 凭借卓越开关性能与低导通阻抗提升效率，新一代产品栅极电荷减半、输出电容存储电荷（Qoss）减少 44%；SiC Cascode JFET 则以超低导通电阻 RDS (ON)、高峰值电流 IDM、低热阻 RθJC 及栅极驱动兼容性，助力下一代 30kW HVDC 系统设计。
在光伏逆变器应用中，Hank Zhao 介绍，安森美提供 650V 和 1200V SiC MOSFET、SiC 二极管，以及混合 SiC 模块、全 SiC 模块与最新 F5BP 封装产品，适用于 300kW + 组串式逆变器、215kW 储能 PCS，可提升系统功率密度与转换效率，降低整体成本。其中 1200V M3S EliteSiC MOSFET 系列，凭借业界领先的超低开关损耗 Eon/Eoff 值、高频开关能力、低反向恢复损耗、低结到外壳热阻，以及符合 AEC-Q101 标准、可承受 175°C 温度的特性，特别适配光储充领域 Boost 升压硬开关拓扑。
平衡性能与成本，多策略推动碳化硅普及
如何平衡碳化硅产品性能提升与成本控制，是行业共同面临的挑战。Jiahao Niu 强调，安森美通过垂直整合模式与技术创新双轮驱动，实现降本增效。
在垂直整合方面，安森美覆盖从原材料到芯片设计、制造、测试、组装的全流程，能有效控制各环节成本与质量，减少对外部供应商依赖，降低中间商成本及供应链中断风险。自有晶圆厂产能进一步降低制造成本，同时可提供定制化解决方案，助力客户实现高性价比设计。
Fab-Right 策略是成本控制的另一重要举措。安森美为各晶圆厂分配具体产能，实现精益运营，且工厂以棕地扩建为主，相较绿地投资减少 40% 资本支出。
先进封装技术也为降本提供支撑。以 EliteSiC M3e MOSFET 为例，采用安森美先进分立及功率模块封装后，1200V M3e 裸片相较前代技术可提供更大相电流，使同等尺寸主驱逆变器输出功率提升约 20%。这意味着在保持输出功率不变时，新设计所需 SiC 材料减少 20%，既降低成本，又能实现更小、更轻、更可靠的系统设计。此外，安森美正稳步推进 6 英寸晶圆向 8 英寸晶圆转型，以显著提升晶圆产量，进一步摊薄成本。
构建差异化优势，引领碳化硅生态发展
面对激烈的碳化硅市场竞争，Jiahao Niu 认为，安森美的差异化优势核心在于超越单一器件供应商角色，从芯片到系统为客户提供全面价值，具体体现在三方面。
首先是垂直整合的 SiC 供应链。安森美提供从衬底到模块的端到端方案，涵盖 SiC 晶球生长、衬底、外延、器件制造、集成模块及分立封装，实现全流程质量控制与协同优化。各技术团队紧密协作，借助快速内部反馈循环提升产品性能与良率，为客户提供高可靠性、高性价比解决方案，同时凭借内部现成产能，在交付周期约束下快速扩大生产规模。
其次是系统级方案及仿真支持。安森美拥有广泛的电源方案产品组合，可缩短系统设计周期，降低系统复杂性与成本。为支持客户仿真需求，公司为 SiC 器件提供基于物理的可扩展 SPICE 模型及 Elite Power 仿真工具，还开发了 PLECS 模型生成工具，支持工程师创建定制化高保真 PLECS 模型，且该模型不仅适用于硬开关场景，应用范围更广。
最后是共创共赢的生态系统。安森美深知技术优势的实现离不开健康生态，因此积极与产业链上下游合作，扮演协同创新者角色，推动行业生态共赢，为碳化硅技术的广泛应用奠定基础。
