特斯拉动能回收减弱（特斯拉动能回收暂时性减弱）

在2023年3月特斯拉举办的投资者日上，特斯拉宣布了对其电动汽车制造的多项优化。从功率半导体的角度来看，最引人注目的是将未来汽车中碳化硅(SiC)的用量减少75%。

特斯拉动力系统工程副总裁科林·坎贝尔说:“这些封装中的碳化硅晶片可以小得多。碳化硅是一种神奇的半导体，但它也很昂贵，难以规模化。”在第二天的早盘交易中，Wolfspeed的股价下跌了12%，而意法半导体和onsemi的股价跌幅均超过5%。这对碳化硅制造商的投资者来说有多糟糕？

TechInsights很快发布了一段评测视频。

图1:stmicroelectronics I693 chip tech insights在SCT040H65G3中发现的功率半导体博客早些时候发表。

SiC MOSFET器件的一个相关改进是高电流芯片的可用性。特斯拉model 3发布后的几年里，缺陷密度和器件良率都有了显著的提升。因此，如果模型3使用50安培的设备，那么切换到100安培的设备将是合乎逻辑和安全的步骤。事实上，意法半导体甚至将一款300安培的合格汽车产品列为其第三代产品线的一部分。

定制包装解决方案和其他方法

科林·坎贝尔还讨论了特斯拉如何设计他们自己的热优化封装。细节尚未公布，但原则上这意味着内部的碳化硅器件可以被更好地驱动。注意，意法半导体第三代SiC MOSFET的额定温度已经达到200摄氏度，这是市场上最高的，超出了硅的能力。碳化硅材料可以承受500℃的高温，所以这里有很大的成长空间。事实上，接触、互连和封装确实限制了此时碳化硅器件的温度能力。

TechInsights发布了一份关于意法半导体“ACEPACK SMIT”包的报告。其中发现的陶瓷基板基于氧化铝，这是一种常见的功率模块封装，尽管我们观察到具有高导热性的替代品正越来越多地被使用，例如在英飞凌的FS 03 MR 12 A 6 A 1 lb“混合封装”模块和ge的GE12047CCA3半桥封装中看到的氮化硅。

图2示出了GE12047CCA3 1200 V SiC半桥模块的横截面，其具有活性金属钎焊(AMB)氮化硅基衬底和AlSiC衬底。其他值得注意的创新包括使用铜再分布层(RDL)进行扇出互连，而不是传统的线焊“功率覆盖”(POL)技术。

图GE12047CCA3 SiC半桥模块的光学显微镜截面图。

我们甚至观察到高端模块中的氮化铝基板针对高温应用进行了优化，例如我们去年分析的Cissoid CHT-布鲁托-B1230，如图3所示。

图3 CISSOID的CHT-布鲁托-B1230 SiC模块的横截面高导热陶瓷衬底只是功率器件封装的创新之一，可以实现更高的温度能力和更高的电流密度。这似乎是特斯拉在未来封装解决方案中要走的路线之一。

减少碳化硅有很多新方法。虽然MOSFET有自己的内部体二极管用于反向导通，但SiC MOSFET通常与额外的碳化硅肖特基二极管一起封装在一个模块配置中，以提高鲁棒性(也许不总是在主要的电动汽车逆变器中，但在其他组件中，如汽车充电器，高频操作可能是有益的)。

东芝是第一家将肖特基二极管集成到有源SiC MOSFET阵列中的碳化硅制造商，如图4中东芝TW015N65C第三代SiC MOSFET的横截面所示。其他公司如SanRex也紧随其后，采用了松下的“DioMOS”技术。这些解决方案增加了SiC MOSFET的芯片尺寸，但减少了系统级所需的SiC总量。

图4集成肖特基二极管的东芝SiC TW015N65C MOSFET的SEM截面总结和市场前景。

在这里，我们概述了一些方法，从创新的角度来看，可以实现75%的SiC减少。

最后一点要注意。特斯拉估计，下一代电动汽车每辆车使用的碳化硅量将减少75%(不影响目前的量产车型)。据传这是一款功率更低的“经济型”车型，无论如何都会配备更小的电机。但他们也计划将电动汽车的产量提高到每年2000万辆，增长约20倍。更不用说越来越多的新进入者在电动车市场使用碳化硅。

特斯拉在制造业的许多方面都是创新者，并且真正开创了碳化硅的使用。然而，硅IGBT仍然主导着今天的整体市场，碳化硅对这一市场的渗透将在未来十年继续快速增长。我们在市场上采取了混合策略。TechInsights预测，到2029年，碳化硅的渗透率将接近38%。用户可以在TechInsights平台上访问2020年至2029年至2023年1月的全球xEV系统、半导体和传感器需求预测，以进一步分析电力电子技术组合。

参考资料:

[1]视频博客Sic利益相关者应该担心吗？特斯拉将减少75%的使用SiC:https://www . tech insights . com/blog/Tesla-Use-75-less-SiC-should-SiC-stakeholders-be-worry

[2]报告-意法半导体SCT040H65G3 AG 650V汽车级第三代SiC MOSFET电源平面图分析:https://library.techinsights.com/逆向工程/a6rf 3000000 pdb haag/Analysis/a6pf 3000000cg 8 iaas/Analysis-view/PFR-2207-803 # sidebar = true

[3]报告-意法半导体SCT040H65G3 AG汽车Gen3 650V SiC电源要点:https://library.techinsights.com/reverse-engineering/ a6rf 3000000 pdb haag/analysis/a6pf 3000000 gvwyaas/analysis-view/PEF-2207-802 # sidebar = true

[4]报告-意法半导体SCT040H65G3 AG汽车Gen3 650V SiC工艺流程分析:https://library.techinsights.com/reverse-engineering/ a6rf 3000000 pdb haag/Analysis/a6pf 30000004 gpmaa 2/Analysis-view/PFA-2210-801 # sidebar = true

[5]博客-深入了解意法半导体第三代汽车级sic MOSFET–第二部分工艺流程分析和基准测试:https://library . tech insights . com/reverse-engineering/Blog-viewer/537854 # name = Power % 2520 semiconductor

[6]报告-2020年至2029年全球XeV系统、半导体和传感器需求预测–2023年1月:https://library . tech insights . com/strategy-analytics/analysis-view/EVS-2301-801 # sidebar = true。

出发地:TechInsights