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英飞凌（Infineon）碳化硅（SiC）特点

发布于：2025-07-18 阅读：30

英飞凌（Infineon）碳化硅（SiC）技术发展及应用的详细总结，结合最新产品动态、市场数据及行业反馈，以结构化列表形式呈现：

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一、核心技术进展

技术维度关键内容
技术平台CoolSiC™ 系列：覆盖MOSFET、二极管、模块及系统方案，2025年推出第二代 750V G2 MOSFET（全球最低导通电阻 4mΩ）
核心突破- 4mΩ导通电阻（当前全球最低值）
- Q-DPAK顶部散热封装：热阻较底部散热降低70%
- -11V瞬态栅极耐压（抗干扰能力提升）
- 175℃结温运行（AEC-Q101 Grade0认证）
制造工艺- 6英寸/8英寸晶圆量产（2024年马来西亚工厂投产）
- 沟槽栅技术（Trench Technology）提升电流密度

二、主流产品系列与参数

1. SiC MOSFET单管

料号示例电压/电流关键参数封装特点
IMZ120R045M1H1200V/45ARds(on)=45mΩ, Qg=220nCTO247-4

低开关损耗，

工业级

IMZA120R020M1H1200V/20ARds(on)=20mΩ, VGS(th)=4.5VTO247-3

车规级

（AEC-Q101）

750V G2系列750V/60A

Rds(on)=4mΩ（全球最低）

, TJ=175℃

Q-DPAK

顶部散热，

支持3C快充

2. SiC功率模块

料号示例配置关键参数应用场景
FF6MR12W2M1_B111200V/600A 半桥Rds(on)=1.2mΩ, 热阻0.1K/W光伏逆变器/储能
F3L400R10W3H31700V/400A 三电平Rds(on)=3mΩ, 支持150℃连续运行工业变频/牵引系统

3. 高压器件

产品线电压等级特点推出时间
2000V MOSFET2000V全球首款分立式2000V SiC器件2024年Q4量产
2000V二极管2000VTO-247PLUS-4封装，适配1500V直流链路2024年Q3样品

三、核心应用场景与价值

应用领域典型场景性能提升代表方案
新能源汽车- 800V平台OBC（22kW）
- 主驱逆变器

效率＞98%，体积缩小30%，

续航提升5-10%

750V G2 MOSFET
光伏/储能- 1500V组串逆变器
- 储能PCS

效率＞99%，100kHz开关频

率（体积缩小40%）

2000V MOSFET模块
工业电源- 数据中心CRPS电源
- 充电桩模块

功率密度＞100W/in³，

钛金能效认证

62mm封装模块
固态断路器直流微电网保护

μs级关断，2000A分断能力

（4mΩ器件实现）

750V G2 MOSFET

四、市场地位与竞争分析

维度数据/评价
增长目标- 2025年SiC营收目标：10亿欧元
- 2030年目标：市占率30%+，营收超70亿欧元
产能布局- 马来西亚8英寸晶圆厂（总投资70亿欧元，2024年底投产）
- 已获50亿欧元订单（福特、上汽、SolarEdge等）
技术竞争力- 4mΩ器件开关损耗仅为竞品的62%
- 价格较竞品半导体低12%

五、行业反馈与挑战

反馈类型具体评价
性能优势- 导通损耗较IGBT 降低70%（150℃工况）
- 工业场景MTBF＞100万小时，车规级0 ppm失效记录
生态支持提供PLECS仿真模型、EDSSC驱动设计工具，缩短开发周期50%+
成本挑战早期价格较硅基方案高1.5-2倍，但TCO（总拥有成本）优势显著（系统能效提升抵消成本）
供应链风险缺乏衬底自产能力（依赖Wolfspeed/天科合达等），正推动多元化供应商体系


英飞凌（Infineon）碳化硅（SiC）产品线的主要料号、参数特点及应用场景的完整汇总，基于最新产品动态（截至2025年7月）整理：

⚡ 一、分立式SiC MOSFET

1. 750V G2系列（2025年新一代）

料号示例电压/电流关键参数封装应用场景
4mΩ型号750V/60ARds(on)=4mΩ（全球最低），Qg=180nC，Tj=175℃Q-DPAK

800V超充桩、22kW车载OBC

（效率＞98.5%）

7mΩ型号750V/45ARds(on)=7mΩ，Qfr降低35%（软开关损耗减半）Q-DPAK数据中心CRPS电源、3C快充
16mΩ型号750V/25AVGS(th)=4.5V（抗寄生导通能力提升5倍）Q-DPAK工业SMPS、光伏MPPT电路

2. 750V G1系列（2024年发布）

料号示例电压/电流关键参数封装应用场景
Rds(on)=8mΩ750V/100ARds(on)×Qoss优值领先，VGS(th)=4.3VQDPAK TSC图腾柱PFC、工业电机驱动
Rds(on)=40mΩ750V/30A低QGD/QGS比率，单极性栅极驱动兼容TO-247-4储能双向DAB变换器、UPS系统
车规级型号750V/50AAEC-Q101认证，热阻优化30%D2PAK-7L车载DC-DC转换器

3. 650V系列

特点关键参数应用场景
10款型号（未列全）Qrr/Qoss降低80%，VGS范围-5V~23V，支持0V关断充电桩模块、太阳能逆变器
统一封装D2PAK 7引脚（TO-263-7），.XT互连技术（散热提升30%）电信电源、工业变频器

📦 二、SiC功率模块

1. 62mm工业标准封装（2023-2024年推出）

料号示例配置关键参数应用场景
FF6MR12W2M1_B111200V/600A 半桥Rds(on)=1.2mΩ，热阻0.1K/W光伏逆变器、250kW储能PCS
F3L400R10W3H3_B691700V/400A 三电平Rds(on)=3mΩ，Tvjop=150℃连续运行牵引系统、高铁变流器
5mΩ/180A型号1200V/180A铜基板+预涂TIM，热循环能力增强商用电磁炉、服务器电源
2000V/300A（4mΩ）2000V/300A全球首款分立式高压SiC模块1500V直流微电网

2. CIPOS™ Maxi IPM（集成模块）

料号示例配置关键参数应用场景
IM828-XCC1200V/20A 六合一集成SOI栅极驱动器，UL认证热敏电阻工业泵驱动器、HVAC

⚙️ 三、SiC二极管

料号示例类型关键参数应用场景
IDH20G120C51200V/20A 二极管Qrr≈0（零反向恢复损耗）光伏逆变器续流回路
IDW30G120C5B1200V/30A 二极管车规级，抗浪涌电流能力车载OBC输入整流

💎 四、技术亮点与选型建议

  1. 能效突破：

    • 750V G2系列4mΩ器件实现98.5%峰值效率（OBC场景），开关损耗仅为Wolfspeed竞品的62%。

  2. 散热革新：

    • Q-DPAK顶部散热封装（G2/G1系列）热阻降低70%，支持3倍电流密度提升。

  3. 高压场景：

    • 2000V MOSFET模块（如3mΩ/400A型号）适配1500V光伏系统，无需降额运行。

  4. 车规可靠性：

    • AEC-Q101 Grade0认证（175℃结温），车规级料号交期12周（含认证报告）。

💎 总结：按场景快速选型

  • 新能源汽车：750V G2（4mΩ Q-DPAK）→ 800V平台OBC/超充桩；

  • 光伏/储能：62mm模块（FF6MR12W2M1_B11）→ 1500V组串逆变器；

  • 工业电源：750V G1（8mΩ QDPAK）→ 图腾柱PFC电源；

  • 电机驱动：CIPOS Maxi IM828 → 变频器/泵驱动器。

注：完整料号列表需参考英飞凌官网产品手册，部分型号（如650V系列）因未公开具体料号未全部列出。设计支持工具（PLECS模型、IPOSIM）可访问英飞凌SiC产品页。

总结英飞凌SiC技术核心优势

  1. 极致能效：4mΩ导通电阻+顶部散热封装，突破功率密度极限；

  2. 全场景覆盖：从650V单管到2000V模块，适配新能源/工业全领域；

  3. 车规标杆：175℃结温+AEC-Q101认证，主导800V平台核心部件；

  4. 产能保障：8英寸晶圆厂扩产，2030年目标市占率30%。

注：以上数据综合自2023-2025年行业报告（TrendForce、Yole）及英飞凌官方发布，最新产品以官网Datasheet为准。

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