深入了解博世的碳化硅_SiC_半导体技术_20页_7mb

博世碳化硅(SiC)半导体技术白皮书总结

核心内容概述

本白皮书详细介绍了博世在碳化硅(SiC)半导体技术方面的创新和应用，涵盖从研发到量产的全过程。博世凭借超过20年的碳化硅经验，不仅在汽车应用领域拥有深厚的专业知识，还在全球范围内建立了强大的制造和合作伙伴网络，致力于推动碳化硅技术在电动汽车和智能出行领域的应用。

主要观点

汽车与半导体经验的结合

• 博世将汽车系统知识与半导体技术结合，开发出定制化、高可靠性的半导体解决方案。
• 博世在半导体领域拥有60余年经验，涵盖研发、生产与销售，并定位为集成设备制造商（IDM）。
• 博世预计到2035年，每辆新车中将集成超过40颗博世芯片。
• 博世提供从裸片、分立器件到功率模块的全面碳化硅产品组合，支持不同应用场景。

全球生产及合作伙伴网络

• 博世在全球范围内拥有覆盖制造与测试的网络，确保高产品质量和可靠供应。
• 通过与多家国际合作伙伴的协同，博世保障了供应链安全，并提高了全球可获得性。
• 自2021年起，博世在罗伊特林根工厂采用150毫米晶圆量产碳化硅芯片，2024年起开始向200毫米晶圆过渡。

技术路线图与创新

• 博世每2至2.5年推出一代全新碳化硅MOSFET产品，持续提升性能与可靠性。
• 博世采用双通道沟槽技术，实现更小的元胞尺寸、更低的导通电阻和更高的功率密度。
• 该技术在降低芯片面积和成本的同时，提高了短路耐受能力和开关性能。

衬底与制造工艺

• 碳化硅衬底质量直接影响芯片良率和成本，博世对衬底缺陷进行深入分析，并通过先进的检测工具进行质量控制。
• 通过200毫米晶圆过渡，博世提升了晶圆内工艺均匀性，优化了芯片设计和制造效率。
• 博世通过多来源和多地点战略确保衬底供应的稳定性，降低地缘政治和贸易壁垒的影响。

产品组合

• 博世提供1200V和750V的碳化硅MOSFET，包括裸片、分立器件和功率模块。
• 裸片适用于逆变器等高性能场景，具有多种电阻值选择和高温工作能力。
• 分立器件适用于车载充电器、DC/DC转换器等应用，采用开尔文连接以优化开关性能。
• 功率模块如B6和PM6.1，具备高功率密度、紧凑布局和高可靠性，适用于牵引逆变器等关键系统。

关键信息

• 技术优势：博世的双通道沟槽技术显著优于传统平面技术，提供更低的导通电阻和更高的可靠性。
• 应用领域：碳化硅MOSFET广泛应用于逆变器、车载充电器（OBC）、DC/DC转换器等电动汽车关键系统。
• 产品灵活性：博世提供标准化和定制化的碳化硅解决方案，满足不同客户和应用场景的需求。
• 供应链保障：通过全球布局和多元化供应商策略，博世增强了碳化硅技术的供应链安全性和市场可获得性。
• 未来展望：博世计划向200毫米晶圆过渡，以降低芯片成本并提升整体性能，同时通过工艺改进和设备优化，进一步提高制造效率和良率。

碳化硅技术应用示例

博世与中国的合作

• 博世在中国市场布局广泛，与几乎所有中国汽车制造商及多家国际车企建立了合作关系。
• 博世的碳化硅芯片已应用于比亚迪、长城汽车等公司的电动汽车产品中。
• 2022年，博世与长城汽车合作成立合资公司芯动，进一步拓展在中国市场的影响力。

未来技术方向

• 200毫米晶圆过渡：博世正推动从150毫米向200毫米晶圆尺寸过渡，以降低芯片成本并提升性能。
• 工艺改进：通过新一代200毫米设备，博世显著提升了工艺均匀性，支持更激进的芯片设计。
• 可靠性提升：博世采用零缺陷战略和可靠性为中心的设计，确保碳化硅MOSFET在极端工况下的稳定运行。

结论

博世凭借其在碳化硅技术领域的深厚积累和持续创新，已成为全球领先的汽车半导体供应商之一。通过双通道沟槽技术、200毫米晶圆过渡和全面的产品组合，博世不仅满足了当前电动汽车市场的高性能需求，也为未来汽车电气化和智能化发展奠定了坚实基础。