深入了解博世的碳化硅(SiC)半导体技术

摘要

本白皮书探讨了博世在汽车应用领域的碳化硅(SiC)半导体技术。博世凭借超过20年的碳化硅研发经验，提供从裸片到集成解决方案的全面产品组合，涵盖双通道沟槽MOSFET技术、衬底创新以及向200毫米晶圆尺寸过渡的进程。白皮书强调博世在全球范围内的制造能力和合作伙伴网络，彰显其面向未来汽车技术领域持续创新和保障供应链安全的坚定承诺。

汽车和半导体经验的结合

博世将汽车与半导体领域的专业知识紧密结合，开发出强大的电子系统。博世在半导体领域集研发、生产和销售于一体，定位为集成设备制造商(IDM)，预计到2035年，每辆新车中将集成超过40颗博世芯片。博世在车用MOSFET和碳化硅领域拥有超过20年的经验，并于2019年开始作为独立的半导体供应商运营，提供裸片、分立器件和功率模块等碳化硅MOSFET产品。

博世与中国汽车市场

中国对于博世的重要性日益凸显，预计到2035年，中国道路上行驶的汽车中将有一半是纯电动汽车。博世已与几乎所有的中国汽车制造商以及众多在华运营的国际车企保持密切合作，其碳化硅芯片已广泛应用于比亚迪、长城汽车和小米等企业的供应链中。

全球生产及合作伙伴网络

博世在选址和全球合作伙伴网络方面的战略布局，对于生产能力、创新驱动、贴近客户以及提升供应链安全至关重要。博世拥有涵盖制造与测试的全球化战略网络，并通过与众多硅晶圆代工合作伙伴和专业封测厂的协同，确保供应链安全，提高半导体在全球范围内的可获得性。

路线图和技术

博世针对750V和1200V电压等级的碳化硅技术路线图，每2至2.5年推出一代全新产品，每一代产品的关键性能指标都有显著提升。博世的双通道沟槽技术实现了高静态与动态性能的独特结合，同时具备高可靠性及鲁棒性。博世通过代际技术革新，显著优化了比导通电阻和饱和电流等关键参数的平衡关系，并深入理解失效模式，确保器件在常规工况与极端条件下鲁棒性。

衬底

衬底是碳化硅半导体器件的基础，对芯片的良率和整体成本具有显著影响。博世对所有主流供应商的衬底质量和成熟度都有着深入的了解，并建立了多元化的供应商组合，以降低地缘政治紧张局势和可能贸易壁垒的影响。自2024年起，博世已在其德国罗伊特林根工厂自主生产部分200毫米的薄型基片。

面向未来拓展碳化硅：过渡至200毫米晶圆尺寸

碳化硅生产技术从150毫米晶圆尺寸过渡到200毫米晶圆尺寸，对于降低SiC功率芯片成本和持续提高器件性能至关重要。博世的双通道碳化硅沟槽技术促成了在200毫米晶圆上生产出首款碳化硅沟槽MOSFET，并实现了从150毫米到200毫米碳化硅的工艺过渡成功。

博世的碳化硅产品组合

博世为汽车行业提供定制的碳化硅解决方案-功率MOSFET和功率模块，适用于各种应用，例如逆变器、DC/DC转换器或车载充电器。博世的碳化硅MOSFET可作为裸片和分立器件以各种标准封装形式提供，也可作为功率模块提供。所有产品的电压等级均为1200V和750V。