SiC风口正劲，射频巨头Qorvo乘势而上。

SiC领域正在迎来三国争霸的新时代，射频芯片巨头Qorvo多年来一直在电源应用领域工作，已经占据了自己的一席之地。

在电力电子领域的大力推动下，如电气化、数据化、可再生资源等，SiC正以不可阻挡的趋势取代传统的硅基材料，成为下一代电子设备的关键技术。Yole 根据Development的预测，SiC市场规模将在 10亿美元在2023年迅速增长至10亿美元 2027 年 63 亿美金，2030 年更将突破 150 1亿美元，复合增长率高达1亿美元 35%。

在风口之上，SiC前途无量。它还引起了Qorvo的注意。近几年，Qorvo积极转型，通过一系列产品布局，成为世界领先的连接和电源解决方案供应商。作为其战略布局的重要组成部分，SiC正在加速其潜力的释放。

发展SiC的Qorvo信心

Qorvo不是SiC领域的新手。Qorvo于2021年11月收购了UnitedSiC，这家成立于1999年的公司在SiC领域有着深厚的积累，帮助Qorvo打开了它。 SiC 快速提升市场份额的市场大门。

要啃下SiC这个硬骨头，没有一点真本事是不行的。Qorvo的秘密武器在于它独特的共源共栅。（Cascode）架构。所谓Cascode架构，就是将具有全球专利的常开式（normally-on）SiC JFET与Si MOSFET共同封装，构建具有标准栅极驱动特性的常关（normally-off）SiCFET设备。

和传统的SiC一样 与MOSFET架构相比：

1. QorvoCascode 无栅极氧化层的JFET结构更加简单，从根本上解决了SiC。 MOSFET 由于网格极氧化缺陷或穿透而产生的SiC MOSFET设备参数性能变化或失效的风险；
2. 因为SiC Channelnel缺少一个FET resistance(通道电阻)促进Qorvo SiC 在同一封装下，FET拥有SiC RDS是device领域最低的导通电阻。(on)；
3. 与SiC相比，Cascode的反向续流通压降 MOSFET要小得多，QorvoSiC FET开关速度较快，能有效降低变压器尺寸，降低母线滤波电容，从而降低系统成本。

左边是传统的SiC MOSFET结构，右图为CacodeeQorvo JFET结构

得益于这种突破性的结构，Qorvo不断刷新SiC。 FET RDS(on)新低纪录，成为业界不可忽视的力量。2019 年 12 月，发布 650V、7mΩ SiC FET，在行业内创造最低RDS(on)记录，逆变器的效率可以达到 99% 以上；2020 年 2 月，推出 DFN 8×8 封装的 32mΩ SiC FET，再一次刷新最低RDS(on)记录；2021 年 9 月亮，750V发布、6mΩ SiC FET，RDS(on)性能比同类产品低一半；2022 年 7 月推出 750V、9mΩ SiC FET，选用 D2PAK-7L 封装，适用于大功率应用；2023 年 3 月发布 750V、5.4mΩ SiC FET，选用 TOLL 封装，这是任何其它功率半导体技术（Si/SiC/GaN）没有一个能超越。Qorvo于2024年2月推出。 E1B 封装的 1200V 导通电阻RDSSSiC模块(on)最低为 9.4mΩ，在软开关应用中，效率大大提高，这一优势尤为明显。2024年6月，Qorvo® 推出选用 TOLL 封装的 750V 4mΩ SiC JFET，极低导通电阻，用超小型元件封装。 FET 该设备有助于发展电路保护等应用，促进断路器技术的创新。

现在，Qorvo的SiC产品品种已十分丰富。下面的图表显示了Qorvo企业的SiC功率器件产品类型。产品主要分为四类：肖特基二极管(Schottky Diodes)、结型场效应晶体管（JFETs）、SiC 晶体管的模块和场效应(FETs)。在这些系列中，肖特基二极管有三种不同的额定电压和电流规格：650V@4A到30A、1200V@2A到50A，1700V@25A。SiC 高性能SiC常开JFET晶体管的JFET系列电压范围为650V至1700V，低至4400V， mΩ 极低导通电阻(RDS(on))。SiC 该模块配有半桥和全桥，工作电压1200V，导通电阻RDS。(on)低至 9.4mΩ。场效晶体管系列涉及650V、750V、差异电压等级为1200V和1700V，从650V@6.7mΩ-80mΩ到1700V@410mΩ不等。另外，这些设备还采用行业标准封装和引脚布局，包括表面贴装技术(SMT)并且埋孔插装技术(TH)。

产品为王，供应链先行。现在 SiC 稳定的材料供应是领域成功的关键。Qorvo 早有布局。2022 年 11 月，Qorvo 和韩国晶圆厂家一起 SK Siltron CSS 多年来签署了合作协议，确保了未来发展的需要 SiC 供应裸片和外延片。

在SiC领域，Qorvo的这些布局，为其在未来的竞争奠定了坚实的基础。

从工业领域切入，未来蓄气SiC

作为SiC领域的新进入者，Qorvo选择了从工业市场中撕裂一个洞。与汽车市场的残酷竞争相比，工业市场对可靠性和环境适应性相对更加宽容，为Qorvo提供了积累经验和技术实力的理想环境。

Qorvo已经展示了其SiC设备在储能和服务器等工业细分市场的强大潜力。

光伏一体化系统随着全球减碳目标和能源转型的推进，逐步成为市场主流。该系统需要高能效、高容量、低成本和长寿命，四大趋势指向 SiC，使之成为光伏储能应用的最佳选择。Qorvo750Vo在7kW家用光伏逆变器和家用储能逆变器中，与工业领域初期采用者合作， 18mΩ、23mΩ D2-PAK SiC FET和1200V 150m D2-PAK SiC 碳化硅器件，如FET，最大限度地控制太阳能逆变器、储能等可再生能源设备的散热。Qorvorvo用于光伏领域的客户反馈 SiC 与普通SiC相比，FET更普通。 MOSFET提高了0.4%的系统效率。

此外，随着数据中心和服务器的蓬勃发展，SiC的应用也带来了发展机遇。各国都非常重视数据中心的能效，提高数据中心电气系统的性能是关键。SiC功率设备逐渐取代传统的Si基功率设备，具有效率高、功率密度高、抗压能力高、开关频率高等优点，成为数据中心电源系统的升级趋势。

相对于Si，SiC 在数据中心服务器电源中，功率器件有许多优点：

1. SiC的输出功率相同，其体积小于Si设备。通过选择较少的电源模块，数据中心运营商可以满足需求，节省空间。
2. SiC方案拓扑更加简单，可以使用更高的开关频率，减少组件的数量和复杂性，减少组件的数量和复杂性， BOM 成本和体积。
3. SiC 耐压强度高，导热系数高，开关速度快，可用于开关频率高的应用。在相同的包装和相同的条件下，SiC设备的芯片温度比Si设备更容易控制，这也相应地提高了商品的稳定性。

QorvoSiC业务近几年实现了强劲增长。2024 在财年第一季度的财务报告中可以看到，Qorvo已经从 AI 数百万美元用于服务器和其他数据中心。 SiC 功率设备订单。

服务器电源模块（PSU）在这一领域，Qorvo已经与台湾省的OEM制造商合作了2多年，从R&D到产品研发，以及OEM制造商对新技术的认可，Qorvo的SiC产品如750V 33mΩ D2-PAK SiC FET和750C 18mΩ TO-247 SiC FET，已在服务器领域得到认可。

基于Qorvo 750V SiC FET的3.6kW图腾柱无桥PFC方案，可实现99.37%的最高转换效率，整体尺寸仅为2600。 x 102 x 60 mm3，具有重量轻、体积小、功率密度高等优点，能轻松打造符合80PLUS钛电源标准的高性能产品方案。

在2024年，以ChatGPT和Sora为代表的大型AI应用仍然如火如荼，可以预见，数据中心服务器的需求将继续增加，SiC设备的转变和SiC的需求将进一步增加。尽管SiC设备的初始成本可能高于传统的硅设备，但是从长远来看，由于其能效提升带来的节能效果，总体上是有成本的。（TCO）将是相当可观的。因此，数据中心的能效革命可能不仅受到硬件性能提升的推动，也受到材料创新的推动，尤其是SiC功率设备的广泛应用。

结语

从一开始，Qorvo的大部分SiC功率设备都符合AEC-Q101标准，为其进入新能源汽车领域做好了准备。设备的最大温度结合(Tj max op)可达到175°C，热稳定性极佳...从各种迹象中不难看出，Qorvo SiC市场战略是一盘精美的棋局，由于经验和技术“量”在工业领域的不断积累，我们相信Qorvor 最终会在SiC领域实现质的飞跃。

本文来自微信公众号“半导体行业观察”（ID：icbank），作者：杜芹，36氪经授权发布。

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