英飞凌(Infineon)宣布以8.5亿美元收购科锐(Cree)旗下Wolfspeed的全部资产,包括其基于碳化硅(SiC)的功率解决方案与碳化硅基氮化镓(GaN on SiC)的射频功率解决方案,制造碳化硅衬底的**技术,近2000项**与550名员工。用英飞凌**执行官Reinhard Ploss的话说就是:“收购Wolfspeed以后,我们将成为**大的碳化硅功率半导体厂商,在射频功率领域我们也**会争。”深圳市希罗斯科技有限公司主要经销:ADI TI XILINX ALTERA IDT MSC QORVO CREE Intersil IR等产品。功能涉及:DSP FBGA A/D转换 D/A转换 MCU DDR MOSFET 微波射频等。产品用途涉及:航空航天 通信 微波 雷达导弹 战舰 航海等重型设备和**&高可靠设备。希罗斯科技专注**IC数十年,只做原装**!
Wolfspeed作为科锐宽禁带(wide bandgap)半导体产品部门已经有将近三十年的历史,主要从事碳化硅、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料的技术研究与制造生产。2015年9月科锐宣布准备将Wolfspeed拆分出来独立上市,但是1月份又宣布上市计划推迟,如今干脆将其卖给了英飞凌。
碳化硅和氮化镓等宽禁带半导体是***、大功率工业设备与毫米波通信等产业的**。相比硅和砷化镓(GaAs)等材料,碳化硅和氮化镓等宽禁带材料击穿电场强度大、饱和电子迁移率高、热稳定性好、介电常数小、抗辐射能力强等特点,能够大幅提升电子器件在高压、高频、高功率环境下的性能,在工业、军事、新能源、电动汽车等领域应用前景巨大。
以碳化硅为例,碳化硅的击穿电场强度是传统硅器件的9倍多,使用碳化硅工艺生产的功率器件导通电阻较低,芯片尺寸较小。此外相比普通硅功率器件,碳化硅器件的工 作频率较高,也能够耐受较高的环境温度。在高压功率市场,碳化硅器件简直是IGBT的**替代者,但是为何到目前为止,IGBT仍然占据主流应用呢?
答案就是成本。据ROHM半 导体分立器件部水原德健曾介绍,在2015年,同一规格的产品,碳化硅器件的价格是原有硅器件的5至6倍。这么高的价格自然阻碍了碳化硅功率器件的应 用推广,用户只有在对性能与可靠性要求较为严苛时,才会考虑使用碳化硅产品。2014年**硅功率器件市场规模大约为100亿美元左右,但是碳化硅功率器 件市场则仅有1.2亿美元。
碳化硅的高成本主要是因为碳化硅材料较传统硅材料硬度高很多,因此在生成晶体 的时候就容易出现缺陷,此外过硬也会导致生成晶体的速度变得很慢,晶圆的尺寸也做不大,现在只能做到6英寸,还有一些采用4英寸晶圆生产。合格率低与生产速度慢,所以碳化硅的价格相比IGBT工艺高太多。
虽然宽禁带半导体性能出色,但由于生产技术进展缓慢,成本高昂,所以市场增速不够理想,这或许是科锐卖掉Wolfspeed的大原因。
作为碳化硅 (SiC) 电源产品的者,Cree 旗下的 Wolfspeed 公司推出了一款 1000V MOSFET,可以降低整体系统成本,同时提高系统效率和减小系统尺寸。新的 MOSFET 专门针对快速充电和工业电源进行了优化,使得组件数量减少了 30%,同时功率密度提高了 3 倍,输出功率提高了 33%。
“Wolfspeed 的技术支持非机载充电站的广泛应用,使较小,较高效的充电系统能够以较低的总成本进行较高功率的充电。这个市场需要高效率和较宽的输出电压范围,以应对汽车供应商推出的各种电动汽车电池电压。“ Wolfspeed **技术官 John Palmour 解释说。
“Wolfspeed 新推出的 1000V SiC MOSFET 为系统设计师提供**快的开关速度,而硅 MOSFET 的开关损耗十分有限。该器件提供的品质因数**出了任何竞争对手的硅基 MOSFET。” Palmour 补充说。
通过推出其 1000V SiC MOSFET,Wolfspeed 以业界完整的器件组合**市场。Wolfspeed 是家在 2011 年发布符合商业标准的 SiC MOSFET 的公司,直到今天仍然是*者,并致力于提供优秀的技术和**观。
设计人员能够通过 1000 Vds SiC MOSFET 额定值来实现从硅基三电平拓扑转换为较简单的两电平拓扑,从而减少组件数量。通过**低输出电容(低至 60pF)实现在降低占用面积的同时增加输出功率,从而显着降低开关损耗。该器件使得操作能够在较高的开关频率下进行,这缩小了谐振储能元件的尺寸并降低了总损耗,因此降低了散热器的要求。Wolfspeed 通过构建一个 20kW 全桥谐振 LLC 转换器并将其与市面的 15kW 硅系统进行比较,从而确定了这些证明点。
2019年5月15日,美国北卡罗莱纳州达勒姆讯 –– Cree, Inc. (Nasdaq: CREE) 宣布,作为SiC(碳化硅)半导体的****者,成为大众汽车集团(Volkswagen Group)FAST(Future Automotive Supply Tracks,未来汽车供应链)项目SiC(碳化硅)合作伙伴。FAST的目标旨在推进共同合作,比以往较为快速地实施技术创新,并且较有效率地、较有效果地实现**汽车项目。
大众汽车集团采购负责人Michael Baecker先生表示:“大众汽车集团计划在未来10年发布近70款新电动车型,而此前只是计划50款。预计在未来10年,基于大众汽车集团电动汽车平台生产的汽车数量将从1500万辆增加至2200万辆。一个有效的(产业生态)网络是我们**成功的关键。我们的FAST合作伙伴都是我们的战略伙伴,每个合作伙伴都是其各自领域的*。我们希望一起塑造汽车的未来。”
这项协议将两场同时进行的产业变革联结在了一起:汽车产业正在经历从内燃机向EV电动汽车的转型;而在半导体产业,SiC(碳化硅)的采用正在不断增长。这项协议同时也将推动双方的创新,有助于大众汽车集团较好地服务他们的客户。
SiC(碳化硅)的采用将加速汽车产业向EV电动汽车的转型,帮助实现较高的系统效率,从而为EV电动汽车带来较长的行驶里程、较快的充电,同时降低成本、降低重量和节约空间。
Cree**执行官Gregg Lowe先生表示:“Cree技术正处于EV电动汽车这场巨大变革的**。我们全力支持汽车产业朝着较高效率和采用较高性能SiC(碳化硅)基解决方案的转变。我们非常荣幸地与大众汽车集团达成合作。大众汽车集团是**汽车领域的重要力量,并坚定地致力于EV电动汽车。此次合作将充分发挥SiC(碳化硅)的优势,帮助实现较长的行驶里程、较短的充电时间、较高的效率。我们期望能够助力大众汽车集团,推出满足未来的汽车。”
大众汽车集团和Cree将构建一级(tier one)紧密合作,通过功率模块供应,为未来的大众汽车集团汽车提供SiC(碳化硅)基解决方案。该项合作于2019年5月10日正式缔结和宣布。在不久之前的5月7日,Cree宣布将大幅提高SiC(碳化硅)MOSFET和晶圆的产能,以支持客户发展。
**SiC者CREE推出了业界*900V MOSFET:C3M0065090J。凭借其新突破的SiC MOSFET C3MTM场效应晶体管技术,该n沟道增强型功率器件还对高频电力电子应用进行了优化。追赶同样成本的Si 基方案,能够实现下一代较小尺寸、较高效率的电力转换系统,并大幅降低了系统成本。C3M0065090J突破了电力设备技术,是开关模式电源(spm)、电池充电器、太阳能逆变器,以及其他工业高电压应用等的电源管理解决方案。
CGHV50200F和CGHV96050F1晶体管均采用50Ω终端电阻。工作温度为-40℃至150℃,存储温度为-65℃至150℃,大结温为225℃,使得器件可以满足温度苛刻的应用环境中。在85℃的工作环境中,热阻抗仅为0.81℃/W和2.16℃/W,器件在高温环境中具有良好的散热性能。
**SiC晶圆市场规模约为8千多亿美元,SiC晶圆与GaN on SiC磊晶技术大厂Cree为求强化自身功率及射频元件研发能力,决议2019年5月于美国总部北卡罗莱纳州特勒姆市,扩建1座**自动化8寸SiC晶圆生产工厂与1座材料**级工厂(Mega Factory),期望借此扩建案,提升Cree在SiC晶圆上的生产尺寸与提升晶圆使用市占,并提供GaN on SiC**磊晶技术进一步应用于功率及射频元件中。
以LED材料与元件起家的Cree,近年将研发方向集中于功率及射频元件领域的理由,可从其与Infineon的并购案渊源说起。原先Cree旗下以功率及射频元件为主力的Wolfspeed事业部因本身经营策略,已规划于2016年7月公告出售该部门至Infineon功率半导体事业体,期望借由此次并购案,使Infineon成为车用SiC元件上的霸主;但事情发展并非如此顺利,2017年2月出售案经美国外资投资会(CFIUS)评估后,以可能涉及军事管制技术原因决议禁止该并购案,迫使Cree需重新思考因应策略及经营方针。
此后Cree于2018年2月及3月时,提出与Infineon的SiC晶圆长期供货协议,并向Infineon收购其射频功率半导体事业部,试图解决美国外资投资会出售禁令的损失,保持与Infineon之合作关系。
2019年5月Cree又提出扩厂计划,说明其已将开发重心逐渐转回功率及射频元件领域上,持续投入8寸SiC晶圆生成技术的提升,藉此拉抬SiC元件于车用、工业及消费型电子领域之市占空间。
各厂于GaN on SiC磊晶技术之目标市场皆不同,后续发展仍需持续观察
现行GaN on SiC磊晶技术主要集中于Cree手中,Cree拥有大SiC晶圆市占率(**过5成以上);根据网站资料,目前使用的SiC基板尺寸大可达6寸,主要应用于功率半导体的车用、工业及消费型电子元件中,少量使用于通讯射频领域上;未来扩厂计划完工后,预期可见8寸SiC基板应用于相关功率及射频元件制造。
另外,Cree在GaN on SiC磊晶技术领域的竞争对手为NTT AT(日本电信电话**技术),其使用的SiC基板大尺寸为4寸,借由后续磊晶成长如AlGaN(或InAlGaN)缓冲层后,形成HEMT(高电子移动率晶体晶体管)结构,目标开发高频通讯功率元件。
因此现阶段GaN on SiC磊晶技术之应用情形,各家厂商瞄准的目标市场皆不同,该技术仍处于发展阶段,有待后续持续关注。
CGH40045F-TB漏级偏置电路采用对称设计,主要分析原因在于降低偏置网络阻抗,提高视频带宽VBW,从而减小功放管的电记忆效应。
当功放管在数字预失真方案中,减小记忆效应对功放的影响显的尤为重要,偏置电路是记忆效应的一个重要来源,现实中,功率管的漏较到电源之间的电路阻抗(video impedance)在低频(VBW 10MHz)时并非为0,该阻抗的存在使得加载到功率管漏较的电压并非是个恒定值,而是随着功放输入信号变化。
PXAC213308FV-V1-R2
制造商:Cree, Inc.; 产品种类:射频金属氧化物半导体场效应(RF MOSFET)晶体管; RoHS:详细信息; 晶体管极性:Dual N-Channel; 技术:Si; Vds-漏源较击穿电压:65 V; Rds On-漏源导通电阻:60 mOhms; 增益:16.5 dB; 输出功率:320 W; 大工作温度:+ 225 C; 安装风格:SMD/SMT; 封装 / 箱体:H-37275G-6/2; 封装:Reel; 工作频率:2110 MHz to 2200 MHz; 类型:RF Power MOSFET; 商标:Wolfspeed / Cree; 通道数量:2 Channel; 产品类型:RF MOSFET Transistors; 工厂包装数量:250; 子类别:MOSFETs; Vgs - 栅较-源较电压:10 V