碳化硅功率模块是使用碳化硅半导体作为开关的功率模块。
碳化硅功率模块用于转换电能,转换效率高 — 功率是指电流和电压的乘积。碳化硅半导体带隙宽,用于 MOSFET 中时,开关损耗极低,因此相较于普通的硅器件,可允许更高的开关频率。同时,与传统的硅半导体相比,碳化硅半导体能够在更高的温度和更高的电压下工作。
碳化硅功率模块的生产工艺流程主要包括陶瓷基板排片、银浆印刷、芯片贴片、银烧结、真空回流焊、引线框架组装焊接、引线键合、等离子清洗、塑封、X光检测、测试包装等环节。
碳化硅半桥模块的生产工艺流程图
为让大家更加了碳化硅产业链,今天给大家盘点一下国内碳化硅功率模块生产企业,据初步统计,国内共30余家碳化硅模块企业,主要分布在上海、广东、江苏等地,文中重点介绍了这些企业的技术背景,团队情况,技术趋势,融资信息,上下游配合等信息。
SiC功率模块国内省份供应商数量柱状图
1、比亚迪半导体股份有限公司
国内领先的功率半导体IDM 企业,晶圆片年产能将达百万级别。功率半导体产品中心作为第六事业部的核心产业之一,产品包括IGBT、SiC MOSFET、二极管和电源IC等产品,已形成包含芯片设计、晶圆制造、模块封装与测试、系统级应用测试的完整产业链。
比亚迪SiC功率器件包含单管和功率模组两种封装形式。单管产品应用于新能源汽车DC-DC转换模组及AC-DC双向逆变模组;模块产品应用于新能源汽车使电机驱动控制器体积大幅缩小,整车性能在现有基础上大幅提升。
规格:750V/1200V 亮点:车用模块设计,低寄生电感设计,高可靠性,损耗低,SiC芯片应用(汉车型)
亮点:采用SiC MOSFET芯片,双面烧结与全塑封设计,具备高功率密度低高生电感和低内阻,最高工作结温175°C
比亚迪已在碳化硅方面取得重大技术突破,比亚迪汉、唐四驱等旗舰车型上已大批使用碳化硅模块。
BYD e-Platform 3.0 采用碳化硅模块,车型包括海豹的长续航以及四驱版车型
2、株洲中车时代电气股份有限公司
株洲中车时代电气股份有限公司是中国中车旗下股份制企业,其前身及母公司——中车株洲电力机车研究所有限公司创立于1959年。
图 2023深圳国际电子展
在功率半导体器件领域,时代电气建有6英寸双极器件、8英寸IGBT和6英寸碳化硅的产业化基地,拥有芯片、模块、组件及应用的全套自主技术,全系列高可靠性 IGBT 产品打破了轨道交通和特高压输电核心器件由国外企业垄断的局面。
- 采用中车第二代SiC芯片,具有正温度系数,高浪涌能力等特点。
3、嘉兴斯达半导体股份有限公司(603290)
嘉兴斯达半导体股份有限公司成立于2005年4月,是一家专业从事功率半导体芯片和模块尤其是IGBT芯片和模块研发、生产和销售服务的国家级高新技术企业。
斯达半导体主要产品为功率半导体元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等等。
2022年,公司车规级产品在海外市场取得进一步突破,公司车规级SiC模块开始在海外市场小批量供货。公司应用于乘用车主控制器的车规级SiC MOSFET 模块开始大批量装车应用,同时公司新增多个使用车规级SiC MOSFET模块的800V系统的主电机控制器项目定点,将对公司2024-2030年主控制器用车规级SiC MOSFET模块销售增长提供持续推动力。
MD29HTC120P6HE
额定电流: 450A
电路结构: HT=Tri-Pack
4、广东芯聚能半导体有限公司
广东芯聚能半导体有限公司成立于2018年,主营业务为碳化硅基和硅基功率半导体器件及模块的研发、设计、封装、测试和销售。
芯聚能半导体未来重点发展市场竞争优势显著的车规级SiC MOSFET功率模块和定制化模块及分立器件,并进一步开发用于光伏、风能、储能、IDC等符合国家“碳达峰”“碳中和”目标和“新基建”方向的工业级SiC功率器件及模块。
AccoPackDrive(APD)系列专为新能源电动车主驱逆变器应用开发的三相桥结构(6-in-1),车规级模块产品。模块采用了业界领先的宽禁带半导体:碳化硅(SiC) MOSFET芯片和先进的银烧结(Ag-Sintering)封装工艺,充分满足新能源电动车主驱应用对高功率密度、高可靠性的需求。
AccoPackDrive(APD)系列
2022年,芯聚能APD系列1200V 2mΩ三相全桥SiC-MOSFET模块产品,已搭载主驱逆变器上车超过10000台,实现了规模化量产,交付给极氪威睿电动技术有限公司,搭载到吉利与梅赛德斯奔驰联合品牌——smart精灵#1 纯电动SUV和极氪009纯电动MPV的主驱逆变器。
2023年2月20-21日,极氪新能源“优秀质量奖”。
5、南京银茂微电子制造有限公司
南京银茂微电子制造有限公司(以下简称“南京银茂微电子”) 于 2007 年 11 月在中国江苏省南京市正式注册成立。南京银茂微电子专注于IGBT模块、MOSFET模块、SiC 和GaN器件的研发和制造。
产品广泛应用于工业变频、电源、新能源(太阳能、电动汽车)等领域。南京银茂微电子可以进行先进的功率芯片设计,并向客户提供一系列具有价格优势的功率模块和分立器件。产品电压等级范围涵盖600V 至3.3KV。
6、无锡利普思半导体有限公司
无锡利普思半导体有限公司成立于2019年,从事晶圆工艺及器件设计、模块封装设计、产品应用、市场推广和产品运营等方面。
主要产品包括新能源汽车和工业用的高可靠性SiC和IGBT模块,应用于新能源汽车、智能电网、可再生能源、工业电机驱动、医疗器械、电源等场景和领域。
利普思2023年年3月获得Pre-B轮逾亿元融资,本轮资金将主要用于公司在无锡和日本工厂产能的提升,扩大研发团队,以及现金流储备,利普思计划在国内建立一个百万级IGBT和SiC模块的生产基地,产能预计将实现十倍增长,预计于明年年底投产。
值得一提的是,利普思自推出的所有SiC模块,均完成了可靠性测试并可量产,高品质、高可靠性的优势也是吸引欧美客户的重要原因。
回顾过去一年的快速发展,利普思陆续收获了国内外大客户订单,数款车规级SiC模块和IGBT模块也实现了量产,目前无锡和日本两地的模块封装测试产线总年产能超过90万只。
利普思SiC模块产品覆盖650V至1700V,25A至1000A,最大可达400kw的应用需求,包含11种封装类型和几十个规格型号的产品。
针对车用领域,利普思推出了输出功率可达400kw SiC HPD模块及900A IGBT模块,功率密度水平达到了国内先进、业内一流水准。针对光伏、储能等新能源领域,利普思推出了全SiC方案及混合SiC方案,针对2电平、3电平及多电平的应用,均有可供选择的产品予以满足。
HPD系列功率模块,专为800电机驱动系统开发,满足车规级要求。
应用领域:电动汽车-800V电驱。
7、赛晶科技集团有限公司
赛晶科技集团有限公司是业内技术领先并深具影响力的电力电子器件供应商和系统集成商。2010年10月在香港主板上市,股票代码0580.HK。
赛晶亚太半导体科技(浙江)有限公司(简称“赛晶半导体”),是赛晶科技集团有限公司旗下子公司,专注于IGBT、FRD,以及碳化硅等芯片及模块等高端功率半导体产品研发、制造的高科技企业;
研发中心,位于瑞士兰兹伯格。技术研发团队,由来自欧洲及国内顶级IGBT设计和制造各个环节的技术专家,在功率半导体领域拥有优秀业绩和几十年实践经验的行业领导者组成。
制造中心,位于中国浙江省嘉善县。制造中心的一期项目占地2.2万平米,二期项目占地5万平米,规划建设多条具有国际一流水平的全自动智能IGBT生产线,以及国内技术中心。
赛晶半导体拥有国内稀缺、国际领先的自主芯片技术。芯片产品采用赛晶精细沟槽技术、微沟槽技术以及碳化硅 (SiC) 技术,涵盖中压750、1200V、1700V 三大电压平台。
2023年8月赛晶科技发布公告称,公司控股子公司赛晶亚太半导体科技(浙江)有限公司(简称“赛晶半导体”)完成A轮融资。本次融资估值为投后27.2亿元,由安创空间,河床资本,亚禾资本投资。本次融资后,赛晶科技持股比例为70.53%。
赛晶半导体表示,本次融资所得资金将重点用于公司最新的IGBT模块和SiC模块生产线建设。其中,厂房内部建设和设备采购已经开始。此外,资金还将用于人才团队的扩充,以及微沟槽IGBT芯片和 SiC芯片等的研发。
图 2023PCIM电力电子展
2023年8月30日,赛晶半导体正式发布车规级HEEV封装SiC模块。为电动汽车应用量身定做的HEEV封装SiC模块,导通阻抗低至1.8mΩ(@25℃),可用于高达250kW电驱系统,并满足电动汽车驱动系统对高功率、小型化和高可靠性功率的需求。
冷却
直接水冷,并采用先进陶瓷材料降低热阻;O型圈密封。
可靠性
压注模封装,提高对环境友好性,如湿度;更好的功率循环寿命;无大面积焊接底板;芯片银烧结;铜线邦定。
易安装
简单压板安装;紧凑封装设计
赛晶半导体第二款SiC模块– EVD封装SiC模块。该款产品,采用乘用车领域普遍采用的全桥封装。通过内部优化设计,具有出色的性能表现。与业界头部企业相同规格封装模块对比,赛晶EVD封装SiC模块的导通电阻低10%至30%,连接阻抗低33%,开关损耗相近或者更低(相同开关速度)。
用于信号端了的创新工艺和设计先进的内部SiC芯片并联排布,以及极低的连接阻抗。
8、基本半导体
深圳基本半导体有限公司是中国第三代半导体创新企业,专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化。
总部位于深圳,在北京、上海、无锡、香港以及日本名古屋设有研发中心和制造基地。公司拥有一支国际化的研发团队,核心成员包括二十余位来自清华大学、中国科学院、英国剑桥大学、德国亚琛工业大学、瑞士联邦理工学院等国内外知名高校及研究机构的博士。
基本半导体掌握碳化硅核心技术,研发覆盖碳化硅功率半导体的材料制备、芯片设计、晶圆制造、封装测试、驱动应用等产业链关键环节,拥有知识产权两百余项,核心产品包括碳化硅二极管和MOSFET芯片、汽车级碳化硅功率模块、功率器件驱动芯片等。
2022年深圳基本半导体有限公司宣布完成C3轮融资,由粤科金融和初芯基金联合投资。
基本半导体汽车级碳化硅功率模块产品Pcore™6、Pcore™2等产品采用全银烧结、DTS+TCB(Die Top System + Thick Cu Bonding)等前沿封装技术,在栅极输入电容、内部寄生电感、热阻等多项参数上达到国际先进水平,可有力支持车企实现电机控制器从硅到碳化硅的替代,显著提升整车效率,降低制造和使用成本。
深圳:功率器件驱动及功率模组产线通过IS09001与IATF 16949体系认证年产能达200万只。
深圳:光明晶圆厂6-inch车规级碳化硅晶圆产线,2023 Q4量产计划
无锡:汽车级碳化硅功率模块封装产线通过ISO 9001与IATF 16949体系认证,2021年Q4通线,2022年量产
基本半导体封装开发以功率模块输出功率密度为指向,进行相应结构,材料,工艺创新。
技术概览:
银,铜烧结
可实现零空洞,低温烧结高温服役,焊接层厚度减少60-70%,适合高温器件互连,电性能、热性能、可靠性均优于锡焊料。
激光焊接
采用高集中度高能量的激光进行铜对铜的焊接,克服超声焊接对设计的间隙要求,做更小功率密度更高的模块。
铜箔烧结以及铜线焊接技术
采用超声焊接技术在常温条件下将粗铜线与AMB基板、铜线与芯片表面覆铜片键合,相较铝线键合,大幅提升模块寿命、电流及导热能力。
Clip Bond
铜排直接连接技术代替引线键合连接,提高电流过载能力可靠性,降低产品封装杂感能力塑封双面散热 取消了引线键合而使用金属缓冲层来承担电流流动,有效降低功率模块的结-壳热阻,减小了模块的寄生电感与体积,提高功率密度。
9、上海林众电子科技有限公司
上海林众电子科技有限公司创立于2009年,总部位于上海市松江区,致力于功率半导体模块的研发与制造。核心团队从业于世界一流功率半导体公司,有着二十年以上的工作、管理经验,研发设计、运营团队来自于头部功率半导体公司和应用行业的骨干,具有专业的技术能力和以客户为中心的服务理念。
公司聚焦于工业自动化、电梯、电动汽车、光伏新能源等行业,以成熟的功率半导体研发设计和制造管理经验,为客户快速提供标准产品及个性化定制服务,已在以上行业中服务了十多家头部客户。
同时具有3000平米的净化车间,关键工序采用业界先进设备,为功率模块封装产能提供强有力的保障。并且公司在2018年通过IATF16949汽车行业质量体系标准认证,为来自世界各地的客户提供汽车级、高品质、高性价比的功率模块产品。
10、深圳爱仕特科技有限公司
自2017年成立以来,爱仕特致力于碳化硅功率器件的研发与产业化。公司建立的车规级SiC MOS模块专用工厂,已实现全SiC MOS功率模块的批量生产。
2023年1月11日,据爱仕特官微透露,爱仕特完成超3亿元战略融资。这是继武岳峰资本李峰总投后,武岳峰资本武平总领投爱仕特A+轮融资,国家开发银行、中信建投、瑞芯资本、珠海华金集团、香港郑氏集团、南通市政府、善金资本、产业资本上汽恒旭等相关或关联机构跟投,共计融资超过 3 亿元人民币。 本轮融资将用于加速车规级SiC功率MOS芯片研发与技术创新。
图 2023上海慕尼黑
通过IATF16949:2016体系2020年开始出口给欧洲客户,通过欧洲航空级测试1700V800A模块交付国内重卡客户SiC模块产能:一期10万/年(2023年)、二期30万/年( 2024年)三期60万/年(2025年)
HPD模块特点:
1. AlN+AlSiC散热,最高工作结温175℃;
2. 第三代模块寄生电感低于10nH,比现有模块小50%以上,降低开关损耗。
DCS12模块特点:
1. 采用单面水冷+模封工艺,最高工作结温175℃;
2. 功率密度高,适用高温、高频应用,超低损耗;
3. 集成NTC温度传感器,易于系统集成。
爱仕特推出应用于新能源汽车的新一代碳化硅功率模块DCS12
爱仕特DCS12模块水冷散热模拟图
DCS12模块优化水道结构设计,在提升散热效率降低热阻的同时,提升系统可靠性。通过分区散热和对水流的精准控制,避免了整体温差梯度过大的问题,实现直接水冷以降低系统热阻。另外,这种并联的水道设计使得芯片均匀冷却无温差,利于并联的芯片中电流均匀分布,可靠性进一步提升。
11、浙江翠展微电子有限公司
翠展微电子成立于 2018年5月,总部位于上海,在嘉善、苏州、天津、济南、合肥、重庆、深圳等设有分公司/办事处,现有员工 230 余人,软件方案事业部20余人。
目前已经具备4条功率器件封测线,汽车模块年产能接近70万只(全部建设完成将达到300万/年的产能),工业模块年产能突破100万只(全部建设完成将达到300万/年的产能)。
翠展微电子作为一家中国本土的功率器件公司,已经可以提供IGBT单管,IGBT模块,SiC单管,SiC模块等一系列功率器件产品,应用市场覆盖汽车、光伏及工业等领域。
2022-10-10 日翠展微电子宣布获得头部客户整车电驱系统SIC模块项目定点。本次定点的SIC项目,采用三相全桥G7封装,功率为1200V/600A。
另外,翠展微的HPD封装的SIC模块,也已经和客户紧密配合,预计10月底将获得新的整车项目定点。
浙江翠展微电子推出的TPAK封装的产品有标称340A/750V的IGBT模块,预计今年年底会推出具有更高电流能力的400A/750V的升级产品,同期也将推出5.5mΩ/1200V 的SiC 模块,届时,此封装系列的产品可广泛应用与新能源电驱系统及高压大功率充电系统领域。
致瞻科技是一家聚焦于碳化硅半导体器件和先进电驱系统的高科技公司。公司研发运营总部位于上海市闵行区,拥有5000㎡高端碳化硅实验室。
依托10余年的碳化硅功率模块和驱动系统研发经验,致瞻科技推出了SiCTeX™系列碳化硅先进电驱系统和ZiPACK™高性能碳化硅功率模块,已批量应用于新能源汽车、氢燃料电池系统、车载电动空调压缩机驱动、工业驱动以及航空/船舶电力推进、特种电气化动力系统、光伏、充电、储能等领域。公司已获得包括多家头部车厂及新能源客户等业界领先企业的批量订单,并积极与浙江大学、清华大学等高校开展科研合作。
图 2022佛山氢展
目前,致瞻科技已获得包括华域三电、比亚迪汽车、广汽、长城汽车、华为、国家电投、上汽捷氢、重塑科技等业界领先企业的批量订单。同时,致瞻科技积极开拓海外市场,与加拿大氢燃料电池堆龙头企业巴拉德、德国PANKL、瑞士盖瑞特、FISCHER、韩国INTECH FA、LG、现代等海外客户达成深度合作。
2023年9月致瞻科技完成数亿元B轮融资,本轮融资由国资央企基金-国新基金、国资地方基金-临港数科联合领投,国资地方基金-张江浩珩、知名国有券商投资基金-国泰君安创新投资、华泰紫金跟投,千乘资本等老股东持续看好,继续加注。
致瞻科技于2022年在嘉兴建立了25000㎡碳化硅电驱系统黑灯工厂,生产线的自动化率达到了100%,达产年产能100万台。
车规级高可靠性碳化硅功率模块
ZiPack全SiC功率模块采用先进的芯片技术、模块设计和封装工艺,可为工业和汽车应用实现更高的电气和热性能、更高的可靠性和更小的尺寸。
13、上海瀚薪科技有限公司
上海瀚薪科技有限公司是一家致力于研发与生产第三代宽禁带半导体功率器件及功率模块的高科技企业,是国内一家能大规模量产车规级碳化硅MOS管、二极管并规模出货给全球知名客户的本土公司。
公司通过十多年的积累,已拥有深厚的、具有自主知识产权的器件设计和工艺研发的能力,已经取得和正在申请的国内外发明专利近50项,突破了国外大厂在碳化硅技术上的垄断,成为大中华区碳化硅功率半导体行业的优秀企业。
上海瀚薪科技的产品在大量国内外知名公司规模使用,涉及的行业包括新能源车的OBC/DC-DC/ 充电桩、光伏逆变器、通信电源、高端服务器电源、储能、工业电源、高铁、航天工业等。
瀚薪最新推出650V和1200V低内阻产品,1700V系列新品和H4S系列第四代Diode,T2PAK等产品。
作为一种高压表贴封装,T2PAK可以取代一部分TO247/T0263封装,安装简单、可生产性更好。并且T2PAK采用顶部散热,使得散热设计大大筒化。目前顶部数热的表贴封装越来越成为功率器件的主流封装之一,得益于顶部冷却设计,客户可晨高功率密度或延长系统使用寿命。同时T2PAK的顶部散热和另一种标贴封装T0263-7(底部散热)比较起来散热效果也更好。可以应用于通信电源、工业与医疗电源、储能、光伏以及电机驱动。
14、苏州悉智科技有限公司
苏州悉智科技有限公司于2017年10月注册成立,是一家第三代半导体高科技公司,致力于成为世界一流的车规级功率与电源模块零件商。
悉智科技是涵盖产品开发、制造、商务能力的先进材料+电力电子应用技术公司,当前产品聚焦在智能电车和清洁能源的功率与电源塑封模块创新领域。设立苏州和上海两个分部,在职员工近200人,硕士及以上学历近50人,拥有先进的车规级塑封产线和性能测试(包括系统级)&可靠性测试&失效分析实验室。
2023年8月14日悉智科技宣布完成第三轮近亿元战略轮融资。资金主要用于加速产品研发,采购设备,支撑产品迅速上量满足客户需求。
苏州分部规划9条车规级塑封产线,2022年9月首条数字化、车规级塑封产线将实现通线量产,年产能200万颗,年产值2亿元,完成了从模块产品设计、封装设计与开发和封装制造正向全链条产品线的搭建,率先在智能电动汽车领域践行“简化电能变换”的使命。
15、江苏宏微科技股份有限公司
江苏宏微科技股份有限公司是由一批长期在国内外从事电力电子产品研发和生产,具有多种专项技术的科技人员组建的国家重点高新技术企业。是国家高技术产业化示范工程基地,国家IGBT和FRED标准起草单位等。
自设立以来一直从事 IGBT、FRED 为主的功率半导体芯片、单管和模块的设计、研发、生 产和销售,并为客户提供功率半导体器件的解决方案。产品已涵盖 IGBT、FRED、MOSFET 芯片及单管产品 80 余种,IGBT、FRED、MOSFET、 整流二极管及晶闸管等模块产品 300 余种。
同花顺金融研究中心2023年10月17日讯,公司IGBT模块产品已完成赛力斯(601127)汽车问界新款车型主驱产品定点验证测试,后续将根据客户需求逐步批量交付。
2022-10-18【宏微科技:公司外采SiC芯片进行封测的模块已经批量应用于新能源行业】
16、阿基米德半导体(合肥)有限公司
阿基米德半导体总部位于合肥市,主营新能源汽车及光伏储能充电用分立器件及模块,致力于成为双碳时代功率半导体领跑者。
公司核心技术团队由中国科学院院士领衔,团队成员来自英飞凌、安森美、华为、Vincotech、三菱等国内外大厂。公司完成超4亿元融资,上市公司赛微电子(300456.SZ)、圣邦股份(300661.SZ)实际控制人张世龙、中裕能源(03633.HK)、长江创新及合肥省、市、区三级政府投资平台联投。
图 2023上海慕尼黑
截至目前,公司自建三条SiC/IGBT制造产线已完成通线量产。目前已具备年产60万只车规级模块、80万只光储模块、1200万只分立器件的生产制造能力,并在建年产50万只SiC塑封模块(包括DCM、TPAK、DSC)产线。
17、安徽长飞先进半导体有限公司
安徽长飞先进半导体有限公司专注于碳化硅(SiC)功率半导体产品研发及制造,拥有国内一流的产线设备和先进的配套系统,具备从外延生长、器件设计、晶圆制造到模块封测的全流程生产能力和技术研发能力。
可年产6万片6英寸SiC MOSFET或SBD外延及晶圆、640万只功率模块、1800万只功率单管。我们致力于提供高品质的服务,目前可提供650V到3300V SiC SBD、SiC MOSFET相关产品。
长飞光纤(601869)2023年6月26日晚间公告,子公司安徽长飞先进半导体拟投资60亿元建设第三代半导体功率器件生产项目。同时,长飞先进半导体开展A轮融资,不再纳入上市公司并表范围。
2023年7月安徽长飞先进半导体有限公司宣布完成超38亿元A轮股权融资,一举创下国内第三代半导体融资规模历史之最,而投资方阵容震撼——光谷金控、浙江国改基金、中平资本、中建材新材料产业基金、中金资本旗下基金(中金上汽、中金瑞为、中金知行、中金启合)、海通并购基金、国元金控集团旗下基金(国元股权、国元基金、国元创新)、鲁信创投、东风资产、建信信托、十月资本、华安嘉业、中互智云、宝樾启承、云岫资本等29家投资机构,蔚为壮观。
2023年10月20日,安徽长飞先进半导体有限公司(简称“长飞先进”)与奇瑞汽车股份有限公司(简称“奇瑞汽车”)成功举办了“汽车芯片联合实验室”战略合作签约仪式。未来,双方将充分发挥各自领域的技术和资源优势,在车规级芯片及其汽车应用技术、市场开发等领域展开广泛合作,助力国产车规级芯片产业发展。
晶能微电子成立于2022年6月20日,是吉利孵化的功率半导体公司,聚焦于Si IGBT&SiC MOS的研制与创新,发挥“芯片设计+模块制造+车规认证”的综合能力,为新能源汽车、电动摩托车、光伏、储能、新能源船舶等客户提供性能优越的功率产品和服务。
2022年12月宣布完成Pre-A轮融资。本轮融资由华登国际领投,高榕资本、嘉御资本、沃丰实业等机构跟投。该轮融资主要用于功率半导体模块的研发投入、产线建设以及技术团队搭建等方面。
2023-09-08晶能宣布首款SiC半桥模块试制成功,初测性能指标达到国际一流水平。
晶能SiC半桥模块
该模块电气设计优异,寄生电感5nH;采用双面银烧结与铜线键合工艺,配合环氧树脂转模塑封工艺,持续工作结温达175℃,在800V电池系统中输出电流有效值高达700Arms。
此次SiC半桥模块是为应对新能源汽车主牵引驱动器的高功率密度、高可靠性等需求研发的重要产品。涵盖750V/1200V耐压等级,至多并联10颗SiC芯片,可应对纯电及混动应用场景下的不同需求挑战。
据东风公司消息,东风碳化硅功率模块项目于2021年1月在智新立项,目前课题已经顺利完成,东风碳化硅功率模块将于2023年实现量产,这意味着,东风自主新能源乘用车届时将装上更低损耗、更高效率、更耐高温和高电压的第三代半导体。
东风碳化硅功率模块,是智新IGBT模块的升级产品、第三代半导体。据介绍,该模块能推动新能源汽车电气架构从400V到800V的迭代,从而实现10分钟充电80%,并进一步提升车辆续航里程,降低整车成本。东风碳化硅功率模块项目于2021年1月在智新立项,目前课题已经顺利完成,将于2023年搭载到东风自主新能源乘用车,实现量产。
智新半导体二期产线建设项目,将新建一条车规级IGBT模块生产线,实现新增年产30万件汽车模块生产能力。同时,购置相关工艺设备,具备SiC模块研发及生产能力,满足新能源汽车、新能源装备、工业变频等高端应用领域对IGBT产品的需求。
中科意创(广州)科技有限公司由大湾区集成电路研究院孵化成立,聚焦于功率半导体及控制器系统开发,是中国科学院体系投资孵化的重点项目,获得广东省市区政府重点扶持。公司聚焦于功率半导体及控制器系统开发,依托国家科技重大专项总师的指导和支持,为客户提供功率模块封装设计、试制、驱动系统开发、生产制造等服务,助力客户实现行业领先,打造国产汽车半导体生态。
公司核心成员源于BOSCH、ST、中车、GE、华为等世界500强,具有丰富的功率模块设计/制造、汽车电子软硬件开发、功能安全等跨领域Know-How,与全球头部的车规半导体和基础软件跨国企业共建“汽车电子联合实验室”,开展全面战略合作。
公司建有国际先进的车规功率模块封装产线,具备芯片贴片、丝网印刷、有压银烧结、真空焊接、铜线键合、真空灌胶、转模塑封、无损检测等先进的工艺技术能力,同时投资了动静态测试、功率循环、无功老化等关键测试设备,具备housing结构和transfer molding结构的封装测试能力,可实现全工艺流程封装制造。搭建了国内首条SiC TPAK功率模组大面积银烧结产线,将国际先进的封装技术引入国内,并顺利实现产业化。在上述基础上,推出车规功率模块/模组系列产品。
2023年2月中科意创宣布完成数千万元A+轮融资,由创新工场独家投资,用于功率半导体先进封装产线建设。
中科意创以功率半导体为市场切入点,采用“系统牵引芯片,芯片支撑系统”的独特模式,重点布局第三代半导体 SiC 功率模块以及系统应用, 已基于 STPAK 封装的 SiC 模块搭建了国内第一条模块模组银烧结产线,并且获得超亿元订单。
STPAK 模组
STPAK 方案采用大面积银烧结,能够大大增强散热,最大限度发挥 SiC 耐高温的性能,中科意创通过深入研究银烧结的工艺原理、烧结设备、烧结银材料、工艺规划、可靠性测试等内容,完成 STPAK 封装的 SiC 模块与散热器的器件级烧结。
21、苏州斯科半导体有限公司
2022年5月,由理想汽车与国内半导体龙头企业三安光电股份有限公司(以下简称“三安光电”)共同出资组建苏州斯科半导体有限公司,主要专注于第三代半导体碳化硅车规芯片模组的研发及生产。
该项目2022年,6月中旬在苏州高新区启动厂房建设,年内竣工后进入设备装调,预计2023年5月启动样品试制,2024正式投产后逐步形成年产240万只半桥生产能力。
22、苏州华太电子技术股份有限公司
苏州华太电子技术股份有限公司成立于2010年,是集半导体器件与工艺开发、芯片设计、芯片封装、材料研发和制造为一体的高新科技企业。
650V,1200V,1700V · 15mohm - 1ohm 采用高可靠性和高效率的开尔文结构封装;采用6''晶圆,成本更优;适合于新能源汽车,充电桩,储能DC/DC等应用。
2022年12月19日,证监会披露了华泰联合证券关于苏州华太电子技术股份有限公司首次公开发行股票并上市辅导备案报告。
- 车规模块 650V 750V IGBT 1200V SICMOS 针对新能源汽车客户的需求灵活订制不同的车规产品;单管、半桥和三相桥拓扑;电流300A-900A。
图 2023电力电子展照片
23、合肥中恒微半导体有限公司
合肥中恒微半导体有限公司成立于2018年,位于合肥市高新技术产业开发区,是一家专业从事国产功率半导体(IGBT,SiC)模块研发、设计、制造与系统应用的高新技术企业。
产品包括汽车级功率模块、工业级功率模块、SiC系列功率模块以及IPM系列。
2023年9月20日,中恒微半导体参加“智造世界·创造美好”为主题的世界制造业大会,展出光伏储能功率模块、工业功率模块和SiC系列功率模块。与传统的功率模块相比,具有高可靠性、低能耗、快速开关、高功率密度等优点,广泛应用于光伏、储能、UPS、风电、电驱、工控等领域。
今年3月中恒微半导体完成新一轮融资,由毅达资本、合肥创新投、合肥高投参与投资。
6H002E120T1P是中恒微半导体新一代的SiC车规级1200VMOSFET功率模块,模块设计采用了锡片焊接铜箔超声波焊接、铜线超声波键合等先进的封装工艺,模块设计采用了具有高可靠性、高热导率的Si3N4 AMB覆铜陶瓷基板,采用了直接液冷的Pin-Fin散热器。具有出色的开关损模块的导通电阻RDSON耗和导通电阻,额定电流lD≥800A,杂散≤2m2,电感小于8nH,可连续工作温度为150°C。
基于6H002E120T1P SiC MOSFET功率模块,可用于开发800V平台下的SiC MOSFET逆变器,能够实现峰值电流550A.
24、北一半导体科技(广东)有限公司
北一半导体科技有导体科技有限公司是一家致力于新型功率半导体模块研发、生产、销售及服务的高新技术企业。
公司自成立以来,便以推动高端IGBT及SiC模块国产化进程为己任,将技术创新视为企业发展第一动力,专注提供可靠、安全、高效的功率模块产品,已批量应用于行业头部客户。
2023年5月12日北一半导体科技(广东)有限公司宣布 完成超 1.5亿元B轮融资,本轮融资由基石资本领投同时参与资本方包括联通中金、青岛玉颉。
2023年10月基于国内最领先的12寸工艺平台及1.6微米Pitch工艺能力,公司1200V等级第七代IGBT芯片实现量产。
应用于新能源汽车电机控制器,提供950V及1200V电压等级的IGBT和全SiC模块,已通过AQG324考核,适用于批量装车。
25、安徽瑞迪微电子有限公司
安徽瑞迪微电子有限公司成立于2019年,专注于IGBT/FRD以及碳化硅MOS/SBD芯片设计、功率模块封装测试及系统应用解决方案。
重点布局电动汽车、风电、光伏、储能、充电桩等新能源市场,同时兼顾电能质量及工业控制需求。
项目总投资8亿元人民币:一期投资3亿元人民币,建设高度自动化、智能化的IGBT模块封测生产线,年配套60万台新能源车;二期扩建后年产能可配套200万台新能源车。
2022年10月28日,瑞迪微电子获得B轮融资,投资方为武岳峰资本。
图 2023PCIM电力电子展
26、飞锃半导体(上海)有限公司
飞锃半导体(Alpha Power Solutions,简称APS)是中国领先的第三代半导体供应商,专业从事碳化硅器件的研发、生产及销售。公司总部位于中国上海,在深圳、香港、北京均设有分、子公司。
飞锃半导体已与多个外延片供应商及晶圆代工厂建立了长期合作关系,其核心团队拥有丰富的晶圆大规模生产及制造经验,具备打通从设计到制造的能力及拥有丰富的产业资源。
2019年,飞锃已大规模量产650V和1200V碳化硅二极管;2021年第四季度,飞锃开始批量出货碳化硅MOSFETS。其产品广泛应用于EV快充、光伏、储能、OBC及EV电驱等。
飞锃半导体是国内首家在硅晶圆代工厂成功生产6吋碳化硅器件、首家主力生产并成功大量出货1200V碳化硅器件、首家在碳化硅二极管生产上采用Thinning Technology工艺以及首家拥有自主专利的JBS架构的企业。
27、成都巨子半导体有限公司
成都巨子半导体有限公司,总部位于成都,是一家深耕中国先进功率半导体碳化硅(SiC)器件的应用型高新科技企业,致力为大功率电驱及充电系统制造商提供 系统化 解决方案,秉持创造“节能减排、降本增效”的核心价值,全力服务国家“双碳”战略,着力打造绿色产业加速器。
公司拥有成熟的碳化硅(SiC)器件的研发及应用技术,目前主营业务为碳化硅(SiC)芯片器件的研发、设计与销售,同时开展绿色能源全产业链的定制化应用服务工作。
28、格罗烯科(上海)半导体有限公司
格罗烯科(上海)半导体有限公司(以下简称“格罗烯科”)于2020年3月成立,本部设立于上海,产品涵盖碳化硅二极管,碳化硅三极管,碳化硅MOSFET,碳化硅功率模块和基于碳化硅的整体方案设计,是一家集设计,研发,生产和测试于一体的科技型企业。
格罗烯科致力于1200V以上高功率、大电流的应用市场。其团队拥有多年碳化硅功率器件领域的丰富经验。
公司的主要产品包括:全国产化的采用MPS制成工艺的SiC单管、SiC MOS模块。
29、江苏长电科技股份有限公司
长电科技在中国、韩国和新加坡设有六大生产基地和两大研发中心,提供全方位的芯片成品制造一站式服务,包括集成电路的系统集成、设计仿真、技术开发、产品认证、晶圆中测、晶圆级中道封装测试、系统级封装测试、芯片成品测试并可向世界各地的半导体客户提供直运服务。
图 2023深圳半导体展
长电科技在功率器件封装领域积累了数十年的技术经验,具备全面的功率产品封装外形,覆盖IGBT、SiC、GaN等热门产品的封装和测试。其中,在汽车高密度电源封测领域,长电科技依托差异化的功率模块技术实现了行业领先的电源/主驱方案。
30、重庆平伟实业股份有限公司
重庆平伟实业股份有限公司成立于2007年,是一家集芯片设计、封测、应用与可靠性检测服务一体化的功率半导体IDM产品公司。
图 2023上海慕尼黑
公司以功率半导体器件为产业基础,面向智能终端、工业控制、物联网、新能源汽车、5G通讯、家电、卫星互联网、安全电子、绿色照明等市场领域,提供高可靠性的中低压和高压功率器件、模块等产品和系统解决方案,专业生产各类半导体器件(整流二极管、快恢复二极管、TVS、齐纳二极管、肖特基、整流桥、MOSFET、IGBT、同步整流器件、SIC及GaN器件等)。拥有45条封装生产线和6条中试生产线,计划2024年销售规模达100亿/年,实现上市。
31、重庆平创半导体研究院有限责任公司
重庆平创半导体研究院有限责任公司(以下简称“平创”)成立于2019年11月,总部位于重庆璧山国家级高新技术产业开发区。
碳化硅升压模块SiC Module
平创致力于发展新的功率半导体技术(尤其是以碳化硅SiC、氮化镓GaN为代表的第三代半导体技术)、先进智能感知技术和高效能量转换与控制技术,为数字能源、新能源汽车、智能电网、轨道交通、5G通信、光伏等领域提供优质的功率半导体核心元器件和系统解决方案。
32、北京国联万众半导体科技有限公司
北京国联万众半导体科技有限公司设计、研发了拥有自主知识产权的以碳化硅为衬底的氮化镓射频芯片、碳化硅电力电子芯片及模块,目前应用于5G基站、新能源汽车、轨道交通、智能电网、数据中心等领域,
与天科合达、比亚迪等知名企业达成长期合作,去年底成为国家第三代半导体技术创新中心(北京)的责任主体单位。
氮化镓产品
33、武汉骐鸿科技有限公司
武汉骐鸿科技有限公司于2019年09月03日成立,聚焦于宽禁带半导体器件封装集成技术的研发型企业,主要业务为高效高功率密度电力电子变换器的研发、生产与销售。
2021年被认定为国家级高新技术企业,2022年将取得船级社CCS认证公司产品及服务主要包括碳化硅封装功率模块、电力电子积木和集成化功率变换器、变频器、储能单元燃料电池及管理系统。
原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):国内SiC碳化硅功率模块30强