如何打造“不一样”的电源管理器件？

在半导体领域，电源管理是一个很“卷”的市场，这是不争的事实。一方面，众多半导体厂商都在追求更高的效率、更紧凑的封装、更高的能量密度之路上狂奔，力求打造出更为“极致”的产品；而另一方面，传统硅（Si）基器件，已经越来越接近性能的天花板，从其身上可以榨取的附加值也越来越少。

在这样的大背景下，想要打造出具有差异化优势的、与众不同的电源管理器件，难度可想而知。不过，成功实现这样的目标，也并非无迹可寻，一般来讲有两个可选的路径：

寻找新的替代技术，实现器件性能的迭代升级。就电源管理领域而言，特别是在中高功率的应用中，第三代宽禁带半导体（如SiC和GaN）器件的开发和应用日趋火热，就是这个原因。各个厂商都想抢先在这个领域有所建树，利用性能上的代差优势，从传统硅基器件的“红海”中脱颖而出。

针对特定应用的优化，在某个细分领域确立优势。通过精准的产品定位，以及在性能上的精益求精，在依然庞大的硅基电源管理器件市场，这是一个重要的竞争策略。

对于上面两条路径，大家都心知肚明，可在现实的市场竞争中，谁能够走得通、走得好，则十分考验半导体厂商的市场洞察力和技术实力。在“打造差异化的电源管理产品”方面，Nexperia的表现就非常出色。他们是如何做到的？本文将带着大家做一番深入地探究。

向SiC技术升级

如前文所述，推动新一代的宽禁带半导体器件的开发，是功率半导体厂商确立差异化优势的关键着力点。这一点，在SiC器件的研发和应用上表现得尤为突出。

与传统的如Si材料相比，SiC具有全面的性能优势，如更宽的禁带（能隙）、更高的电场强度、更高的热导率等（如图1）。在诸多优势的加持下，SiC器件的性能提升也是全方位的：

• 在相同额定电压下，SiC的介电击穿场强比Si基器件高10倍，且漂移层也更薄。因此，SiC器件的电阻率更低，热传导性能更优，与同级别额定电压的Si器件相比，芯片尺寸也可以做得更小。

• SiC的热导率大约是Si基器件的3.5倍，这意味着单位芯片面积耗散的功率更多，热性能更佳。

• SiC器件的工作温度可以高达Si基器件的两倍，这可为SiC器件带来额外的可靠性裕量，在遇到瞬态热冲击时表现出更优的性能。

• 由于芯片尺寸更小，在特定电流和额定电压下，SiC器件固有的电容和相关电荷都会更低，加之SiC具有更高的电子饱和速度，因此SiC器件可实现比Si基器件更快的开关速度和更低的损耗。