瞻芯电子发布工规级碳化硅(SiC)MOSFET,主打国产替代,瞄准更高水平

日期:2020-10-22


作者:功率系统设计主编刘洪
 
金秋十月,硕果长成。2020年10月16日,风景宜人的上海滴水湖畔,“2020年瞻芯电子产品发布会”在滴水湖皇冠假日酒店隆重举行,上海瞻芯电子科技有限公司(以下简称“瞻芯电子”)的投资方、上下游供应链企业齐聚一堂,共谋SiC发展大计,会场座无虚席。大会由临港新片区投促中心主任顾长石代表临港新片区主持。
 

“2020年瞻芯电子产品发布会”会场
 
共同见证2020年瞻芯电子产品发布会活动的嘉宾包括:临港新片区管委会高科处和临港科技城领导,中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟、中国电源学会、国家新能源汽车技术创新中心、上海市集成电路行业协会等行业协会领导,碳化硅半导体上下游产业链合作伙伴,投资界和媒体行业伙伴。
会上,瞻芯电子正式发布了基于6英寸晶圆通过JEDEC(暨工规级)认证的1200V 80mΩ碳化硅(SiC)MOSFET产品。这是首款在国内设计研发、国内6英寸生产线制造流片的碳化硅MOSFET,该产品的发布填补了国内空白,产品性能达到国际先进水平。
瞻芯电子CEO张永熙博士表示,由SiC功率器件推动的电力电子系统小型化、智能化、高效化,正在引领一场世界范围内电力电子系统的变革,应用领域包括新能源汽车、轨道交通、智能电网、数据中心和5G电源、充电桩/光伏和风能、工业电机、航空航天等。而国家推动的新基建七大方向中有五项与SiC有关,瞻芯电子的产业布局也都是围绕这些方向,并在三年的努力之后取得了丰硕成果。
 

瞻芯电子的产业布局
 
中国已成为功率电子产业新角色
市场分析公司Yole Développement功率与无线部下属功率电子与化合物半导体团队技术与市场分析师Anna Villamor博士称:“中国在多个功率电子应用细分市场中占据领先地位。”他也表示,尽管中国是电动汽车和混合动力车最大的市场,但在中国系统中集成的功率模块中仍有很大一部分是由外国供应商们供货的。
Yole在刚刚发布的《2020年功率电子产业态势》报告中指出,2020年功率电子产业正在发生重大转变,面对新冠疫情爆发的影响、供应链的深入重组,中国在功率电子器件制造业中不断增强竞争力,为打造中国制造的功率电子做出了努力。这当中当然包括今天发布会主角——正在脚踏实地奋力追赶第三代半导体国际先进水平,为早日实现国产替代而严谨工作的瞻芯电子。
据介绍,瞻芯电子以虚拟IDM模式与国内一线半导体行业的合作伙伴完成晶圆制造、芯片封装、模块封装、性能测试和可靠性测试等工作环节,为中国新能源产业提供整套SiC功率器件及驱动芯片解决方案,同时致力打造我国独立自主的碳化硅电力电子产业链关键环节。
 
耐住寂寞,坚持就有成效
会上,来自行业联盟、投资方的代表介绍了与瞻芯电子的合作;瞻芯电子的碳化硅MOSFET客户也分享了使用体验。
中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟秘书长肖向峰表示,瞻芯电子是一家聚焦于碳化硅半导体领域的高科技芯片公司,2017年成立于上海临港。几年接触,他对瞻芯电子的评价就是两个字:严谨。研发设计不急功近利,建立了完善的质量管理体系,创造了管理严格、创新宽松的企业环境。
 

中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟秘书长肖向峰
 
他说:“器件是制造出来的,更重要的是用出来的。作为宽禁带半导体,中国有差距,但不像硅器件那么大,有能力做得更好。”他说,用户应该对自己的产品有信心,使用中有问题和差距反映出来加以改进,学会用好自己的国产器件。
肖向峰强调,发展宽禁带半导体要遵循科学发展观,不断加强投入、研发和生产,像瞻芯电子一样耐得住寂寞,坚持就有成效。半导体产业需要长期的技术积累,投资人需要耐心。
麦格米特董事长童永胜博士在致辞中表示,他的公司既是瞻芯电子天使投资第一人也是用户。他说,真正推动产业发展的是器件的进步,90年代就大量使用IGBT和MOS管,一直想做自己的功率器件,但未能如愿。现在,投资功率半导体正当时,因为各行各业都在用功率器件,需要应用国产化。
 

麦格米特董事长童永胜博士
 
他说:“新能源车、充电桩、电机驱动、逆变器等都需要SiC。张博士是最有希望做成SiC产品的一家,产品发布已走完了第一步。LED是日本人发明的,但是产业发展在中国,太阳能、风力发电都是中国产业的天下,未来功率电子行业也是这样,未来五至十年有很大的机会,中国有巨大的应用场景。实现了国产替代,就不必花高价买美国、日本、德国的器件。”
 
做自主、可靠、保证供应的高质量SiC器件
张永熙博士在公司和产品介绍中表示,瞻芯电子齐集了海内外一支经验丰富的SiC工艺及器件设计、SiC MOSFET驱动芯片设计、电力电子系统应用、市场推广和产品运营等方面高素质核心团队。自2017年7月17日成立伊始,瞻芯电子便启动了6英寸SiC MOSFET产品和工艺的研发工作,于2018年5月全部打通了SiC MOSFET的关键工艺,并制造出第一片国产6英寸SiC MOSFET晶圆。
经过三年的深度研发,瞻芯电子已成为中国第一家自主开发并掌握6英寸SiC MOSFET产品以及工艺平台的公司。2020年9月11日,瞻芯电子具有完全自主知识产权的碳化硅1200V 80mΩ MOSFET产品通过JEDEC工规级认证,成为国内主流的工业级碳化硅MOSFET功率器件厂商。
 

瞻芯电子CEO张永熙博士
 
据张永熙博士介绍,在新能源汽车电驱动中使用SiC MOSFET替代Si IGBT,整车效率可提高5%-10%;在光伏逆变器中使用SiC功率器件,整机的能耗降低50%。电力电子行业专家认为,使用SiC MOSFET替代Si IGBT,其开通损耗降低至三分之一,关断损耗降至二十分之一,这使得使用SiC功率器件的产品可以达到更高的功率密度,使用更简单的散热设计,整体效率更高。
他介绍了工艺开发和产品开发流程,包括严谨的可靠性验证步骤,并与国际知名厂商对比产品的关键指标以及可靠性数据,产品整体达到国际先进水平。他说:“为了保证国产芯片的可靠性,我们做了大量的工作,例如自主研发了SiC MOSFET高温高压大电流老化系统,通过短时间的锤击测试进行早期失效筛选;通过大量的数据积累和分析加强工艺控制,最终计划达到免除早期失效筛选的过程。”
他透露,目前公司正在开发650V SiC MOSFET和SBD工艺平台、车规级650V至1200V SiC MOSFET和SBD产品,进入相对保守的新能源车海量市场和工业市场。公司已经通过SGS ISO9001-2015质量管理体系认证。
张永熙认为,对芯片而言,要保证量产器件的稳定性,必须有完备的测试认证,这样才能说有了产品。他最后表示:“国内行业同仁应该以中长期为目标,以详实的数据去打动用户。让他们帮我们测试和应用,给国产芯片公平的竞争机会,一起把SiC产业做大做强。”
同样是围绕可靠、高质量和保证供应的话题,瞻芯电子COO陈俭介绍了贯彻“客户至上”理念的客户支持团队、覆盖研发到生产过程的严格质量管理体系、有求必应且“服务优质”的供应链,以及碳化硅产品的成本降低预测。
 

瞻芯电子COO陈俭
 
他表示,瞻芯电子的产品由国际一流的头部企业外包生产,有完善的质量体系、技术创新、时间领先及上下游协同做保证,可以提供充沛的库存。采用冗余设计、应用简单器件和驱动配套,能够为客户提供一站式解决方案。
瞻芯电子市场副总曹峻介绍了产品支持的应用领域及当前的市场销售情况,包括风能和光伏逆变、工业电源、新能源汽车、电机驱动、充电桩等领域。
 

瞻芯电子副总经理曹峻
 
他表示,SiC MOSFET在上述应用市场前景广阔,是面向未来更环保、更节能的功率转换核心器件,在整个系统中处于关键地位。瞻芯电子将利用自己的技术创新能力帮助客户实现小型化、智能化、高效化的电力电子系统。
 
【附】瞻芯电子展示的SiC MOSFET、二极管、驱动器及晶圆,以及评估板、参考设计
 

 



 

 

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