AI与HPC时代，对高效能、高稳定性的半导体材料需求激增，碳化硅凭借其出色的热导率、高击穿电场强度及低开关损耗等特性，成为推动这些领域发展的关键力量。博世与Wolfspeed作为碳化硅技术的领航者，不断突破技术边界，为碳化硅的广泛应用铺平道路。近期，两家大厂传出最新进展。
01、博世公布碳化硅技术路线图
博世采用多代并行研发策略，推进SiC MOSFET技术演进，构建了清晰的技术路线图。随着第三代至第五代产品推出，碳化硅器件性能、成本与可靠性将持续提升，支撑电动汽车市场规模化发展。
博世基于垂直沟槽结构，稳步推进各代SiC MOSFET技术。相同功率等级下，芯片尺寸缩小，功率密度和系统效率提升，为整车厂带来成本优势与系统可扩展性。
第四代SiC MOSFET将缩小元胞尺寸，实现技术跨越。沟槽技术是实现极小尺寸元胞的先决条件。第五代则引入超结结构，突破传统单极型碳化硅材料在漂移区电阻的理论限制，降低导通电阻，优化电场分布，提高高电压下的稳定性。
第五代技术设计与制造复杂度提升，研发团队正探索适合的制造工艺与功率模块架构，预计2031年左右问世。
第四代SiC MOSFET改进包括：加深沟槽并减小宽度，使元胞尺寸缩小至2微米以下；提升功率密度，降低单位面积导通电阻；在成熟架构上实现性能提升，无需引入新结构。该产品将针对200毫米晶圆制造平台开发，预计2029年前后进入市场。
博世自2024年起将碳化硅晶圆生产从150毫米过渡到200毫米，提高制造效率，降低成本。第二代碳化硅器件已受益于200毫米平台，后续新一代产品将全面基于该平台设计与生产，提高制造精度与一致性，为复杂器件结构提供工业化基础。
02、Wolfspeed 300 mm碳化硅技术赋能AI与HPC
近期，Wolfspeed展示了300 mm碳化硅技术平台如何为下一代AI和HPC异构封装架构提供可规模化的材料基础，实现热管理、机械完整性和电气集成方面的突破，并与行业制造基础设施对齐。
图片来源：Wolfspeed
Wolfspeed的碳化硅平台在封装堆叠多个层面创造价值：碳化硅热扩散组件实现多向热传导，增加有效冷却面积；碳化硅基中介层增强热扩散，解决AI持续工作负载下的散热瓶颈。
新兴异构集成趋势放大了碳化硅在系统层面的影响：直接芯片液体冷却改善芯片到冷却剂的热传递；封装内功率传输支持集成功率传输和隔离结构，缩短功率传输路径，改善电压调节。
Wolfspeed认为，随着行业向更高功率计算解决方案迈进，Wolfspeed 300 mm碳化硅平台为下一代AI和HPC系统提供可靠基础。通过与合作伙伴评估计划，Wolfspeed与生态系统合作伙伴及研究机构紧密协作，共同评估技术可行性、性能优势、可靠性及集成路径，加速学习进程，降低采用风险，为未来AI工作负载所需的碳化硅-硅混合封装架构做好准备。
（集邦化合物半导体 Flora 整理）
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