引言：前段時間，Tesla Model3的拆解分析在行業内确實很火，現在我們結合最新的市場進展，針對其中使用的碳化矽SiC器件，來了解一下SiC器件的未來需求。
我們從前一段時間的報道了解到：
目前Tesla的SiC MOSFET隻用在主驅逆變器電力子產品上，共24顆，拆開封裝每顆有2個SiC裸晶(Die)是以共48顆SiC MOSFET。除此之外，其他包括OBC、一輛車附2個一般充電器、快充電樁等，都可以放上SiC，隻是SiC久缺而未快速導入。
不過，市場估算，循續漸進采用SiC後，平均2輛Tesla的純電動車就需要一片6吋SiC晶圓。當然，這算法未得到Tesla官方證明。
業者分析，單從Tesla可創造的需求來看，2020年如果不是COVID-19(新冠肺炎)帶來銷售及生産等多重變量，Tesla第1季宣稱6月底美國工廠Model 3及Model Y的年産能将達50萬輛，上海廠(Gigafactory 3)計劃年底産能50萬輛，使其總産能規模近100萬輛，也就是說，Tesla一年平均約要50萬片6吋SiC。
而目前全球SiC矽晶圓總年産能約在40萬~60萬片，其實光應付Tesla需求就顯得吃緊。更何況其他車廠也積極跨足電動車，而且不單隻有電動車對SiC有需要，包括5G基建，大電流、大電壓等其他領域電力領域對SiC都有需求。
可見，目前SiC器件的産能嚴重之後于産業的發展。
Model3拆解後可以看到，其SiC器件使用的型号是：ST GK026 (24顆)，由于這顆料在網上沒有詳細參數，我們來通過下面專家專業的分析來了解這顆料。
我們先來了解一下逆變器整體結構
如上圖所示，PCB隻有一塊，內建了控制、驅動等全部硬體，PCB通過焊接與下面的SiC MOSFET相連，除PCB外的殼體上安裝了膜電容、SiC MOSFET、DC濾波子產品、交直流母排、低壓接插件等。可以說結構一目了然，相比Model S/X的要簡單許多。
SiC MOSFET及銅排
采用ST的GK026，這是裸片型号，封裝是特斯拉定制的，其他公司買不到。每半橋四個并聯，排列方式如下圖，單個器件的清晰圖檔前面有。可以看到采用了大量雷射焊接的工藝将SiC MOSFET、輸入母排和輸出三相銅排連接配接起來。
輸入母排和輸出三相銅排
SiC MOSFET、PCB和內建銅排的連接配接比較複雜，是個三明治結構，SiC MOSFET在最下，通過一個白色塑膠元件固定在散熱闆上，輸入母排和輸出三相銅排在中間，将MOSFET的D、S級以及正負極連接配接起來，PCB在最上，MOSFET的GS伸出較長焊接在PCB上。中間的白色塑膠元件既起到固定作用，同時也是裝配必不可少的夾具。
通過逆變器參數來分析SiC器件的參數
構成Model3全系列的電機電控有三個版本，分别是147kW、188kW、211kW，分析逆變器參數的鋪墊。345VDC，211kW，永磁同步電機（功率因數稍高）。可以估算出逆變器峰值相電流為715Arms左右，4個SiC MOSFET并聯，平均每個電流178Arms。如果仍采用前代的IGBT，則需要9~10個，從目前掌握的資訊來看，還是用IGBT成本更低，不過以Tesla目前的體量和議價能力，有可能綜合考慮了各方面因素，決定用SiC MOSFET的。如下圖，供應商是ST，官網上查不到這個型号，隻有裸片，封裝是專門為Tesla定制的。
（以上分析來自 知乎@楊逸軒）
從以上的衆多資訊我們基本可以了解到，Model3中使用的SiC MOSFET器件應該是650V/100A的産品，根據我們目前掌握的一些資料，這種碳化矽器件按照目前的生産工藝，大概的單晶片尺寸是5.8mm*5.8mm，一個6"的碳化矽晶圓，目前大概可以生産出300個良品的裸晶。
前面的介紹中我們提到：目前Tesla的SiC MOSFET隻用在主驅逆變器電力子產品上，共24顆，拆開封裝每顆有2個SiC裸晶(Die)是以共48顆SiC MOSFET。除此之外，其他包括OBC、一輛車附2個一般充電器、快充電樁等，都可以放上SiC（将來還會有電動汽車無線充電）。如果一台電動車的關鍵部位全部使用SiC器件，每台這樣規格電動車SiC器件使用到到150顆是完全有可能的，那麼一片6”晶圓是隻能滿足2台車的使用。
這還隻是一家車廠的使用，而碳化矽的應用還有很多場合：
而我們目前所談到的電動車的應用隻占到碳化矽器件市場的30%左右，目前階段碳化矽(SiC)器件市場估計将以30%以上的複合年增長率(CAGR)上升，預計會從2019年的5億美元上升到2025年的25億多美元。
這麼強勁的市場增長勢頭勢必會帶動第三代半導體産業的迅猛發展，國産器件廠商也不甘落後，目前紛紛投資SiC産業，相信會有很大的發展。
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