碳化硅（SiC）技術(shù)領(lǐng)域的全球引領(lǐng)者 Wolfspeed（美國紐約證券交易所上市代碼：WOLF）于近日發(fā)布了全新的第 4 代（Gen 4）技術(shù)平臺(tái)，該平臺(tái)從設(shè)計(jì)端就考慮耐久性和高效性，同時(shí)還能降低系統(tǒng)成本、縮短開發(fā)時(shí)間。第 4 代技術(shù)專為簡化大功率設(shè)計(jì)中常見的開關(guān)行為和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)，并為 Wolfspeed 的各類產(chǎn)品（包括功率模塊、分立元件和裸芯片產(chǎn)品）制定了長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃路線圖。這些產(chǎn)品目前有 750 V、1200 V 和 2300 V 等級可供選擇。
Wolfspeed 功率產(chǎn)品高級副總裁 Jay Cameron 表示：“我們知道，每個(gè)應(yīng)用的設(shè)計(jì)都有一系列獨(dú)特的要求。從一開始，我們對第 4 代技術(shù)的目標(biāo)就是提高實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中的整體系統(tǒng)效率，重點(diǎn)是在系統(tǒng)層面提供最高性能。第 4 代技術(shù)使得設(shè)計(jì)工程師能夠打造出更高效、使用壽命更長，在惡劣運(yùn)行環(huán)境中也有良好運(yùn)行表現(xiàn)的系統(tǒng)，而且在整體系統(tǒng)成本方面也有更好的表現(xiàn)。”
碳化硅技術(shù)是功率器件市場和更廣泛的半導(dǎo)體行業(yè)中發(fā)展最為迅速的板塊之一。作為硅的卓越替代品，碳化硅是大功率應(yīng)用（例如，電動(dòng)汽車動(dòng)力總成、電動(dòng)交通、可再生能源系統(tǒng)、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和 AI 數(shù)據(jù)中心）的理想選擇，不僅可提升性能，還可降低系統(tǒng)成本。
隨著全球都在尋求更高效、更環(huán)保的解決方案，以滿足世界對高壓能源日益增長的需求，必須繼續(xù)進(jìn)行戰(zhàn)略投資，以鞏固其技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)繼續(xù)推動(dòng)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新。
美國公用事業(yè)規(guī)模逆變器制造商 EPC Power 總裁兼首席產(chǎn)品官 Devin Dilley 表示：“創(chuàng)新技術(shù)帶來了商機(jī)。Wolfspeed 的全新第 4 代碳化硅技術(shù)使 EPC Power 能夠在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)生和存儲(chǔ)方式的顛覆性變革。”
Wolfspeed 執(zhí)行董事長 Tom Werner 表示：“Wolfspeed 一直堅(jiān)持不懈地推動(dòng)持續(xù)創(chuàng)新，并將我們的碳化硅解決方案帶給越來越多的行業(yè)，以應(yīng)對那些日益具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用場景。我們的第 4 代技術(shù)將依托我們的高效 200 mm 晶圓交付，這將使我們能夠?qū)崿F(xiàn)該行業(yè)前所未有的生產(chǎn)規(guī)模和良率水平。”
Wolfspeed 的第 4 代技術(shù)旨在全面提高系統(tǒng)效率，延長應(yīng)用壽命，即使在最惡劣的環(huán)境中也不例外，同時(shí)有助于降低系統(tǒng)成本、縮短開發(fā)時(shí)間。該技術(shù)將為大功率汽車、工業(yè)和可再生能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員帶來顯著的性能提升，主要優(yōu)勢包括：
· 整體系統(tǒng)效率：在工作溫度下，導(dǎo)通電阻降低高達(dá) 21%，開關(guān)損耗降低高達(dá) 15%
· 耐久性：確保可靠的性能，包括高達(dá) 2.3 μS 的短路耐受時(shí)間，以提供額外的安全余量
· 更低的系統(tǒng)成本：簡化設(shè)計(jì)流程，降低系統(tǒng)成本、縮短開發(fā)時(shí)間
產(chǎn)品供應(yīng)
Wolfspeed 的第 4 代技術(shù)提供 750 V、1200 V 和 2300 V 三種電壓節(jié)點(diǎn)規(guī)格，并有功率模塊、分立元件及裸芯片產(chǎn)品可供選擇。2025 年全年和 2026 年初將陸續(xù)推出新產(chǎn)品，包括更多的封裝尺寸以及各種 RDSON 系列。
第 4 代技術(shù)情況說明書內(nèi)容：
持久耐用設(shè)計(jì)，從容應(yīng)對最嚴(yán)苛環(huán)境
隨著汽車、工業(yè)和可再生能源制造商不斷推動(dòng)產(chǎn)品電氣化，產(chǎn)品的可靠性和耐用性變得至關(guān)重要。Wolfspeed 第 4 代技術(shù)的設(shè)計(jì)理念以此為目標(biāo)，將耐用性作為關(guān)鍵預(yù)期加以打造。
第 4 代技術(shù)具有高達(dá) 2.3 μS 的短路耐受時(shí)間，可為關(guān)鍵應(yīng)用提供額外的安全余量。此外，與以前的技術(shù)相比，該平臺(tái)的失效率 (FIT) 能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 100 倍的改善，確保了在不同海拔高度下都能擁有可靠的性能表現(xiàn)。體二極管設(shè)計(jì)提升了系統(tǒng)的耐用性，可以實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)速度，減少損耗并降低振鈴現(xiàn)象，使 VDS 過沖降低 80%。第 4 代裸芯片能夠勝任 185 °C 的連續(xù)運(yùn)行工況以及 200 °C 的有限壽命運(yùn)行工況，為面向高溫應(yīng)用場景的產(chǎn)品開發(fā)和推向市場帶來積極作用。這使得設(shè)計(jì)人員能夠靈活地將其設(shè)計(jì)推向極致性能。
整體系統(tǒng)效率：旨在全面提升系統(tǒng)效率第 4 代技術(shù)在整體效率方面達(dá)到一個(gè)重要里程碑階段。無論是軟開關(guān)還是硬開關(guān)應(yīng)用，Wolfspeed 的第 4 代技術(shù)在工作溫度條件下可使比導(dǎo)通電阻降低達(dá) 21%；而在硬開關(guān)應(yīng)用中，得益于第 4 代技術(shù)，開關(guān)損耗降低幅度達(dá)到 15%。
這些效率提升優(yōu)勢與第 4 代技術(shù)的高溫導(dǎo)通電阻這一特性相互配合，進(jìn)一步體現(xiàn)出 Wolfspeed 致力于確保產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用場景中展現(xiàn)可靠性能的決心與承諾。
系統(tǒng)成本降低：旨在降低系統(tǒng)成本、縮短開發(fā)時(shí)間
為了解決系統(tǒng)成本顧慮，Wolfspeed 的新平臺(tái)能夠采用更小、更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的無源和濾波元件，最終達(dá)到縮短系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間、降低成本的目的。此外，第 4 代技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在相同的封裝尺寸范圍內(nèi)，將功率輸出提升多達(dá) 30%。第 4 代技術(shù)能夠集成一種新型軟恢復(fù)體二極管的設(shè)計(jì)，可顯著降低反向恢復(fù)期間的 EMI，簡化 EMI 認(rèn)證流程，并可實(shí)現(xiàn)采用更小尺寸的 EMI 濾波器。第 4 代 MOSFET 器件的電容比高達(dá) 600，可在高 dV/dt 下實(shí)現(xiàn)更安全、更平滑的開關(guān)動(dòng)作，而不會(huì)出現(xiàn)寄生過沖現(xiàn)象。
（來源：Wolfspeed）