4分钟破一万，24小时逼近9万辆……自3月末的小米新车发布，“SU7”这匹黑马连续冲上各大社交平台热搜，除了产品本身之外，小米汽车SU7搭载的全域碳化硅(SiC)技术也让它成为电动车市场中的焦点。

　　那么，小米为何会选择将碳化硅这种电力电子技术应用到车辆的电池管理、电机驱动和充电装置之中？碳化硅技术在汽车领域发挥着哪些重要作用，面临着什么样的技术挑战以及如何解决？现在，就跟我们一起来寻找答案吧！

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　　SiC材料性能优势功率器件新变革

　　碳化硅(SiC)，这一独特的半导体材料，凭借其耐高压、耐高温、高频和抗辐射特性，成功突破传统硅基材料的物理极限，成为第三代半导体核心材料。

　　碳化硅功率电子器件，如碳化硅MOSFET或碳化硅FET，作为电力电子变换装置的心脏，承载着对电能的精妙处理、转换与控制的重任。

　　由于碳化硅功率器件在耐压等级、开关损耗和耐高温性能上表现较好，因此它为新能源车电力电子驱动系统的轻量化提供了强大的技术支撑，并在新能源车的主驱逆变器、OBC、DC/DC转换器以及非车载充电桩等关键电驱电控部件中得到了广泛应用。

图片来源网络

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　　SiC成新能源领域新宠

　　碳化硅器件应用于新能源汽车充电桩，可以减小充电桩体积，提高充电速度。它在新能源车上的应用可以在保证车的强度和安全性能的前提下大大减轻汽车的重量，有效将电动车的续航里程提升10%以上，并减少80%的电控系统体积。

　　目前，全球已有超过20家汽车厂商在车载充电系统中使用碳化硅功率器件。随着电动汽车、智能驾驶等技术的快速发展，汽车行业对半导体功率器件的需求日益增长。与传统硅基功率器件相比，相同规格的碳化硅功率电子器件可将尺寸大幅减小至原来的1/10，导通电阻可至少降低至原来的 1/100，总能量损耗降幅可达70%。碳化硅功率电子器件已然成为汽车行业的新宠。

　　根据QYResearch的数据统计及预测，2022年全球碳化硅SiC功率器件市场销售额已达到21亿美元，预计2029年将达到153亿美元，年复合增长率为30%。其中，中国碳化硅功率器件应用在新能源车领域的应用占比高居榜首，达到了38% 。

　　除了新能源车领域，碳化硅功率器件还广泛应用于光伏、智能电网和工业等众多市场领域，成为推动这些行业技术进步的关键力量。

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　　银烧结解决方案的关键作用

　　在各领域对稳定技术需求的推动下，碳化硅功率电子器件在半导体领域成为焦点。然而，要想充分发挥其潜力，有效热管理和可靠互连两大难题仍亟待解决。

　　银烧结解决方案以其性能和独特优势，成为解决这两大技术挑战的关键。

　　银烧结是一种利用银颗粒和高温烧结在碳化硅器件和基板之间创建强大可靠互连的键合技术。相较于传统的焊接方法，银烧结技术展现出了几大重要优势：

　　首先，银作为一种金属，具有热导率。这意味着在碳化硅器件的工作过程中，银烧结技术能够确保热量得到散发，从而降低器件的工作温度，提高整个系统的稳定性和可靠性。

　　其次，银烧结技术为碳化硅器件提供了低电阻的互连方案。这不仅能够减少功率损失，还赋予了器件更高的电流承载能力，这对于功率电子应用至关重要。

　　此外，银烧结技术还具备高温稳定性。在高温环境下，银烧结键合依然能够保持其稳定性能，为经常在高温条件下工作的碳化硅功率电子器件提供了强有力的支持。

　　最后，银烧结工艺形成的冶金键合不仅强大而且稳定。无论是面对热循环还是机械应力的挑战，银烧结技术都能够展现出其稳定性，为碳化硅功率电子器件的长期稳定运行提供了有力保障。

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　　银烧结解决方案的优化进展

　　为了深入挖掘碳化硅功率电子器件的潜在能力，进一步提升其性能，研发和技术人员一直在积极对碳化硅功率电子器件领域银烧结解决方案的优化。

　　目前，银烧结解决方案已在几方面取得了显著的优化成果：

　　在银颗粒形态的研究上，研发人员通过深入研究纳米级和微米级等不同形态的银颗粒，优化烧结的过程，并改善银颗粒与碳化硅表面之间的界面接触。这有助于增强键合结构的热导和电导性能，为碳化硅功率电子器件的性能提升奠定了坚实基础。

　　此外，研发人员在烧结工艺方面也进行了大量的尝试。通过深入研究烧结温度、压力和时间等关键参数，找到烧结条件，以实现银烧结性能的MAX优化。这一工艺优化的过程不仅提高了烧结密度和键合强度，还有效减少了空隙的形成，从而确保了碳化硅功率电子器件可靠的互连性。

　　为了进一步提升键合强度和可靠性，研发人员还尝试在碳化硅表面沉积薄金属层或涂层。这一创新举措不仅改善了银颗粒与碳化硅之间的粘附性能，还降低了界面电阻，为提高碳化硅功率电子器件的性能提供了新的可能性。

　　银烧结解决方案是解决碳化硅功率电子器件中的热管理和互联问题的核心力量。银烧结的高热导率、低电阻长期可靠性使其成为提高碳化硅基器件性能和可靠性的前沿方案。

　　奥芯明为电子器件厂商提供先进的银烧结解决方案，与此同时，奥芯明对银烧结技术和材料的关注和改进也将推动碳化硅功率电子器件在各领域大放异彩。