富昌电子 – 碳化硅MOSFET的可靠性和可用性的改善 - 纽约留学生论坛

在2010年之前，碳化硅晶圆只有一家高产量供应商：Cree。当然，这意味着封装的碳化硅MOSFET的供应链非常紧缺易变。而目前，情况已经大不相同：几家半导体制造商现在都能制造碳化硅晶圆，其中包括欧洲的罗姆半导体和意法半导体，以及安森美半导体和Littelfuse。

与此同时，供应波动性也大大降低。在过去，太阳能发电设备的逆变器几乎消耗了所有可用的货源，仅为其他市场留下了少量余货。这意味着，很难预测在任何一个月里是否能够买到任何产品。

随着碳化硅市场供应商的增多，碳化硅晶圆的生产速度大幅提升，因此逆变器市场在总产量中的占比较小。现在，随时都可以从关注该技术的分销商（如富昌电子）处购买到标准碳化硅MOSFET。

另一个让设计人员不敢使用碳化硅MOSFET的担忧是来自于与等效硅器件相比，其可靠性较差的报告。在碳化硅生产的早期，这是合理的。然而，从2012年以来，碳化硅器件制造商花费大量资金实施复杂而有效的测试和验证流程，使他们能够识别潜在的不良器件，并阻止其进入供应链。

事实上，碳化硅器件制造商现在可以在网上免费提供详细的质量测试报告。这为用户提供了保证，即碳化硅MOSFET的质量和可靠性现在与任何等效的硅器件相同。

随着供应链的扩大，设计人员的第三个担忧 – 经济性在一定程度上已经不那么重要了。市场力量已经奏效，通过供需平衡，碳化硅MOSFET的单位成本已经下降。

更重要的是，碳化硅器件制造商开始将生产转移到更大的晶圆尺寸。今天，世界上70％的碳化硅器件都是采用小型4英寸晶圆制造的，一些制造商（如罗姆半导体和意法半导体）已经开始在6英寸晶圆上生产碳化硅，这将大大降低生产成本，实现更低的封装价格。

碳化硅器件成本相对于硅器件成本的下降也将继续下去，因为制造商的路线图预测到2022年8英寸晶圆的生产成本将再次大幅下降。

尽管如此，碳化硅是一种比硅更昂贵的材料，碳化硅MOSFET的单位成本明显高于硅MOSFET或IGBT的单位成本，并且很可能继续如此。但是当比较总体系统成本而不是MOSFET单位成本时，如果用户准备重新考虑电路设计以充分利用碳化硅器件的属性，那么碳化硅替代方案在高压电力系统设计中是可取的。

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