摘要:云顶电子游戏网站登录訊,12月5日-6日,由中國汽車工業(ye) 協會(hui) 和中國電子科技集團有限公司共同主辦的“2023全球汽車芯片創新大會(hui) 暨第二屆中國汽車芯片高峰論壇”在無錫舉(ju) 辦。
云顶电子游戏网站登录訊,12月5日-6日,由中國汽車工業(ye) 協會(hui) 和中國電子科技集團有限公司共同主辦的“2023全球汽車芯片創新大會(hui) 暨第二屆中國汽車芯片高峰論壇”在無錫舉(ju) 辦。本屆芯片大會(hui) 以“共享中國機遇•共謀創新發展•共贏產(chan) 業(ye) 未來”為(wei) 主題,設置了“1場高層峰會(hui) 、1場主旨論壇、4場主題論壇”共6場會(hui) 議。其中,在12月6日下午舉(ju) 辦的“主題論壇二:新能源汽車‘芯’動態”上,上汽英飛淩汽車功率半導體(ti) (上海)有限公司總經理陶青發表精彩演講。 以下內(nei) 容為(wei) 現場演講實錄: 各位嘉賓大家好,我來自上汽英飛淩,我們(men) 公司的主要產(chan) 品是新能源汽車驅動係統用的功率模塊,就是剛才王總說的半導體(ti) 裏麵的分離器件裏的功率產(chan) 品。 由於(yu) 現在的客戶對高續航裏程和快充都有普遍的需求,所以越來越多的新能源車企把碳化矽作為(wei) 新的材料應用到電驅動係統中,今天我想就碳化矽的應用前景、英飛淩對碳化矽采取的策略、以及我們(men) 上汽英飛淩作為(wei) 一家本土的企業(ye) ,如何更好地滿足中國市場客戶需求,這三方麵來進行簡單的闡述。 首先,關(guan) 於(yu) 碳化矽應用於(yu) 功率器件的發展方向我們(men) 是這樣看的,不同的應用場景對功率半導體(ti) 有著不同的要求。目前市場上的功率半導體(ti) 主要基於(yu) 三種材料,他們(men) 分別適用於(yu) 不同的開關(guan) 頻率和功率需求。 矽支持較高的開關(guan) 頻率和較大的功率,適用的器件範圍最廣,並且成本最低,是目前主流的技術方案。 碳化矽支持更高的開關(guan) 頻率和更大的功率,但受製於(yu) 成本因素,目前主要應用於(yu) 對係統效率有明顯提升的領域。 氮化镓支持最高的開關(guan) 頻率,但無法滿足大功率的需求,所以目前應用的領域主要集中在小功率器件,未來如能突破功率限製,將會(hui) 有更為(wei) 廣泛的應用前景。 所以綜合來看,從(cong) 材料的特性出發,我們(men) 認為(wei) 基於(yu) 碳化矽的功率器件將是未來幾年重要的發展方向之一。 雖然目前新能源汽車主驅係統的功率器件仍以IGBT為(wei) 主,但我們(men) 已經看到800V以及碳化矽的滲透率在逐步提高,我們(men) 預測在2028年采用碳化矽的純電車型數量將超過采用IGBT的純電車型的數量。預計2033年將有40%的純電車型主驅係統采用800V高壓平台,而800V高壓平台中80%將采用碳化矽器件。加上400V的碳化矽,我們(men) 預計在2033年碳化矽器件在純電車型的滲透率將達到60%以上。 在需求旺盛的同時,碳化矽器件的供應卻相對緊張,主要原因是相對於(yu) 矽,碳化矽器件的生產(chan) 難度更高,生產(chan) 效率更低,而生產(chan) 成本也更高。 以晶錠為(wei) 例,矽一般可以在72小時內(nei) 拉伸出2米的晶柱,而碳化矽需要168小時才能完成約40毫米的晶柱生長,而且碳化矽晶柱生長需要耗費大量的電力,成本高昂,因此如何提高晶錠的利用率變得非常重要。 以晶圓為(wei) 例,碳化矽材料的硬度相當於(yu) 鑽石,因而SiC晶圓加工的難度非常高,加工周期長,良率低。而且單個(ge) 碳化矽芯片的麵積普遍隻有20-30平方毫米,因此,碳化矽模塊一般都需要采取多芯片並聯的方式,對於(yu) 多芯片並聯而言,芯片之間的開關(guan) 特性參數,比如VTH、GOX、Rdson等指標的一致性就非常重要。但是由於(yu) SiC晶圓加工的難度大,這些指標很難做到高一致性,特別是對於(yu) 溝槽工藝來說,難度會(hui) 更大。因此如何提高芯片之間的一致性是影響碳化矽今後大規模應用的重要課題。 綜上所述,碳化矽器件如要進行大規模的推廣,還需要解決(jue) 成本和質量的雙重難題,以上是我們(men) 對車規碳化矽半導體(ti) 應用前景的判斷。 接下來我介紹一下英飛淩在碳化矽方麵的策略。2022年英飛淩在全球汽車半導體(ti) 市場市占率排名第一,除了大家熟知的明星產(chan) 品MCU、閃存IC之外,英飛淩在功率半導體(ti) 領域的市場份額常年穩居第一,積極助力新能源汽車的發展。 從(cong) 1992年開始,英飛淩就啟動了碳化矽器件的研發,迄今超過30年。2001年英飛淩開發出全球第一款商用碳化矽器件,2017年英飛淩第一款車規碳化矽Mosfet器件Coolsic批量投產(chan) ,目前英飛淩還在不斷優(you) 化車規碳化矽器件的各項性能指標,以期為(wei) 客戶提供更為(wei) 可靠的解決(jue) 方案。 為(wei) 了給客戶提供更為(wei) 可靠的碳化矽的車用產(chan) 品,英飛淩從(cong) 原材料、晶圓、封裝和應用四個(ge) 領域做了以下工作: 首先,在原材料維度,英飛淩收購了擁有冷切割專(zhuan) 利技術的Siltectra公司,並將此技術應用到晶錠的切割工藝中,可極大降低損耗,提高晶錠的利用率,有效增加晶圓的產(chan) 出。這項優(you) 勢在八英寸的產(chan) 品上更為(wei) 明顯。同時,英飛淩采用多家供應商的策略來確保原材料的供應,迄今為(wei) 止已經認證了4家碳化矽晶錠和基材供應商,其中也包括國內(nei) 的供應商,還有更多的供應商正在評估過程中。 其次,從(cong) 晶圓維度,英飛淩聚焦溝槽工藝,溝槽工藝的生產(chan) 工藝複雜,但是芯片的性能潛力大,從(cong) IGBT的發展路徑看,溝槽工藝非常適合功率器件的設計。目前業(ye) 內(nei) 大部分友商采用的是平麵工藝,但從(cong) 市場信息看,幾乎所有的友商都在推出基於(yu) 溝槽工藝的下一代產(chan) 品。而英飛淩早在七年前就已開始車規級溝槽工藝的規模化應用,通過每年持續的大規模的研發投入和成熟的工藝控製,已經積累了大量的經驗和數據,在芯片性能和一致性方麵有較好的表現。 再次,從(cong) 封裝維度,英飛淩研發了一係列領先的封裝方案,其中二代HPD封裝可以更好地發揮碳化矽的性能優(you) 勢,還有獨特的.XT技術可進一步提高器件的功率密度。 最後,從(cong) 應用維度,英飛淩擁有最為(wei) 全麵的車規器件品類,並且在功率器件上積累了數十年的經驗,因此基於(yu) 這兩(liang) 點優(you) 勢,英飛淩可為(wei) 客戶提供更具性價(jia) 比的係統解決(jue) 方案。 截止目前,英飛淩的一代車規碳化矽模塊已實現近百萬(wan) 台的出貨,以穩定可靠的質量表現幫助多家客戶實現了高壓平台的建設,獲得了市場的認可。為(wei) 了最大程度地滿足客戶的需求,英飛淩即將推出二代車規碳化矽產(chan) 品,以更優(you) 的性能,更為(wei) 豐(feng) 富的封裝形式,給客戶提供更多更好的選擇。 HPD封裝作為(wei) 目前IGBT模塊市場上最主流的封裝形式具有極高的可替代性以及低成本的優(you) 勢,因此,英飛淩二代碳化矽產(chan) 品中的框架式全橋模塊采用了新一代的HPD封裝,與(yu) 原有IGBT的HPD模塊的形成同封裝設計,可幫助客戶實現矽與(yu) 碳化矽之間的無縫切換。同時,新一代HPD封裝在繼承原有HPD封裝優(you) 勢的基礎上,采用新材料和新的應用技術,可以支持更大的電流輸出能力,以更好地發揮碳化矽的優(you) 勢。目前二代碳化矽的主要產(chan) 品已在2023年的4季度相繼量產(chan) ,並已在先導客戶處實現批量供貨。 新能源汽車市場對於(yu) 電驅係統的續航裏程和係統成本都提出了更高的要求,第三代半導體(ti) 中的碳化矽可以支持更高的續航裏程,但如何發揮碳化矽器件的最優(you) 性能目前尚處於(yu) 研究階段,比如碳化矽在大電流的情況下損耗仍然偏高是限製SiC器件優(you) 勢的一個(ge) 因素。為(wei) 此,已有車廠提出將碳化矽和IGBT聯合使用的混合型方案,以實現性能與(yu) 成本的平衡。英飛淩正在積極致力於(yu) 這方麵的研究,希望能和客戶合作,創造性價(jia) 比更優(you) 的係統解決(jue) 方案。 剛剛介紹的是英飛淩關(guan) 於(yu) 碳化矽產(chan) 品方麵的策略,接下來我介紹一下上汽英飛淩如何積極滿足中國市場客戶的需求。隨著中國新能源汽車市場的飛速發展,越來越多的客戶對驅動係統及其零部件提出了個(ge) 性化需求,剛才兩(liang) 位主機廠的領導都提到有定製化的要求,因此上汽英飛淩在引進英飛淩模塊產(chan) 品的基礎上,除了為(wei) 客戶提供本地化的工程服務外,也可以針對客戶的特殊需求開發定製化產(chan) 品。公司具有完備的模塊開發能力,目前我們(men) 已經和部分新能源車企開展了定製化的項目。 同時,為(wei) 了滿足本土客戶對供應鏈安全和及時響應的要求,我們(men) 在無錫建有大規模的封裝產(chan) 線。公司引進了英飛淩先進的生產(chan) 工藝、設備以及質量體(ti) 係,采用英飛淩的晶圓進行本土化的封裝測試,做到在確保產(chan) 品高品質的同時,也讓產(chan) 品更具有競爭(zheng) 力,更符合中國市場對成本的需求。 公司成立五年以來,銷量年複合增長率30%,取得如此的成績得益於(yu) 中國新能源市場的高速發展以及客戶的認可與(yu) 支持。我們(men) 將繼續努力為(wei) 客戶創造更大的價(jia) 值,用高可靠的功率模塊助力中國新能源汽車市場的蓬勃發展。謝謝大家。 (注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)