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车规产品井喷！盘点2023年推出的国产车规SiC MOSFET产品
- 发布日期：2024-01-17 06:39 点击次数：142 电子发烧友网报道（文/梁浩斌）在过去的2023年里，国内碳化硅产业经历了可能是发展速度最快的一年。首先是碳化硅衬底取得突破，8英寸进展神速，同时三安和天岳先进、天科合达等获得海外芯片巨头的认可，签下碳化硅衬底长期供货协议。ST还与三安合资建设碳化硅器件工厂，并由三安配套供应碳化硅衬底。 另一方面产能扩张速度也较快，今年以来国内碳化硅衬底产能逐步落地，多家厂商的扩产项目都在2023年实现量产或是在产能爬坡过程中。与之相匹配的是，不少碳化硅功率器件初创企业也在这一年里从fabless转型为IDM，也有一些IDM初创公司建成了自己的碳化硅晶圆厂，加上碳化硅晶圆代工的产能提升，国内碳化硅产业上下游的产能在过去一年里提升明显。 当然在SiC功率器件方面，国产厂商在2023年也迎来了车规产品大爆发，众多厂商宣布入局或是推出车规级SiC MOSFET产品，寻求打进汽车供应链。确实去年来看，SiC在新能源汽车领域上大放异彩，800V车型开始下沉到20万元市场，SiC模块的渗透率迎来大幅增长。 这也使得市场上对车规SiC MOSFET需求量高速膨胀，同时以往海外巨头垄断的车规SiC MOSFET市场，也开始有越来越多的Tier 1和整车厂接受国产车规SiC MOSFET产品，给国产SiC器件厂商带来了新的机遇。 2023年国产厂商推出的车规SiC MOSFET产品 去年国内厂商有从模拟芯片入局到SiC功率器件领域，有初创公司推出首款车规SiC MOSFET产品，也有一些厂商的SiC MOSFET产品成功导入到主驱逆变器应用并量产。下面就来盘点一下2023年国内厂商推出的车规SiC MOSFET产品（排名不分先后）。 飞锃半导体 飞锃半导体在11月就展出了车规级SiC MOSFET产品，其中包括1200V 35/70/160mΩ和650V 30/45/60mΩ规格，除了已经实现量产之外，所有车规级产品还通过了第三方车规AEC-Q101可靠性验证，并且通过了960V高压H3TRB加严测试。 据称目前飞锃半导体的车规级SiC MOSFET是第二代SiC MOSFET产品，通过工艺优化，降低了单位晶圆面积内的导通电阻，开关性能也进一步得到了优化。另外，还采用了开尔文Source封装，避免了驱动回路和功率回路共用源极线路，器件的开关速度、抗干扰能力均得到了明显提升，为提高开关频率、提升系统效率功率密度提供了更多的可能性。 飞锃半导体成立于2018年，是国内首家在硅晶圆代工厂成功生产6英寸碳化硅器件的功率器件厂商，目前公司主要产品线包括碳化硅二极管和碳化硅MOSFET，已批量供应给光伏行业、车载电源等头部企业。除此之外，全碳化硅半桥模块产品也在研发中。 芯塔电子 12月芯塔电子宣布自主研发的1200V/80mΩTO-263-7封装 SiC MOSFET器件成功获得第三方权威检测机构（广电计量）全套AEC-Q101车规级可靠性认证。目前，芯塔电子1200V/80mΩ SiC MOSFET在头部OBC企业通过测试，已进入批量导入阶段。 据了解，芯塔电子SiC MOSFET器件近期已导入多家充电桩、光伏储能等领域客户，并实现批量出货。已经批量生产的芯塔电子第二代SiC MOSFET在器件优值因子和栅极抗串扰性能业界领先，而即将发布的第三代SiC MOSFET会在元胞层面实现重大技术创新及整体性能提升。 芯塔电子成立于2018年，创始人倪炜江博士曾领导建设了国内首条4英寸和6英寸的碳化硅器件产线，在碳化硅功率器件领域有丰富经验。目前公司主要产品线包括SiC SBD、SiC MOSFET，以及全SiC/混合SiC功率模块等，同时还可以提供SiC SBD裸芯片，包括4/6英寸的裸晶圆产品。 另外芯塔电子还有功率模块封装产线的布局。去年6月，倪炜江表示芯塔电子车规级碳化硅模块产业已经在浙江湖州完成落地，新建的模块封装线将紧密结合新能源汽车对新型SiC MOSFET模块的需求，已与战略合作的整车厂以及T1厂商达成了产品合作的意向，产品量产后立刻进行完整的上车测试与整车验证。 纳芯微 7月，纳芯微官宣了SiC MOSFET产品，全系1200V耐压，包括Rdson（Vgs=18V）14/22/40/60mΩ四种规格，将经过全面的车规级认证，以确保完全符合汽车级应用的需求。纳芯微在投资者关系活动记录表中表示，公司布局功率器件是希望围绕着目标市场和应用，补全在客户端的产品布局，为客户提供完整的芯片级解决方案，其中SiC MOSFET产品正在逐步进行客户送样和验证工作。 纳芯微早期产品以信号感知芯片为主，后来逐步形成信号感知、隔离与接口、驱动与采样三大产品线，其中隔离芯片发展迅速，目前已经成为国内隔离芯片龙头。纳芯微2022年开始布局SiC器件，包括SiC 二极管以及SiC MOSFET等产品，其中SiC MOSFET聚焦OBC应用，同时也在开发适用于主驱逆变器的产品。 澎芯半导体 5月，澎芯半导体官网发布了1200V车规级平台SiC MOSFET新品，规格为1200V 40mΩ，公司表示该产品经过6个月全面的设计开发和可靠性考核，封装形式包括TO-247-3、TO-247-4、TO-263-7、TOLL。而此前澎芯半导体在该1200V 车规级平台上已经量产了80mΩ、60mΩ、32mΩ的SiC MOSFET产品。 12月，澎芯半导体再次在1200V 车规级平台上推出1200V/15mΩ的SiC MOSFET新品。据称，该产品由澎芯半导体联手国内标杆SiC晶圆厂制造完成，产品各项参数性能指标表现非常优异，试产良率达到75%。同时已联合模块客户（模块封装厂）和终端使用客户共同定义开发出1200V/150A和1200V/400A的模块产品，后续可提供晶圆和客制化模块两大类产品。 澎芯半导体有限公司成立于2020年，公司专注于SiC功率半导体器件的开发、销售和技术服务，已与国内外多家专业从事SiC功率器件产业链上下游业务的企业完成深度合作，并且建立了行业领先的SiC器件仿真设计、性能参数测试、可靠性测试和晶圆测试分析平台。 中科汉韵 9月，中科汉韵宣布车规级SiC MOSFET晶圆成功实现交付，该产品包括1200V/17mΩ、750V/13mΩ两种型号产品，并且将应用于电动汽车主驱系统中。 据称，经过了工程批工艺开发、工艺平台逐步稳定、小批量交付客户、器件参数稳定以及客户模块参数验证和模块产品可靠性验证等一系列的验证后，中科汉韵于今年开始批量交付车规级SiC MOSFET晶圆产品，良率达到70%以上。 中科汉韵成立于2019年，由中国科学院微电子研究所和徐州中科芯韵半导体产业投资基金共同投资，致力成为提供全面的车规级碳化硅芯片与功率器件组合产品的IDM厂商。 澜芯半导体 11月，澜芯半导体发布了业界最低导通电阻的SiC MOSFET单管产品，规格为1200V/6mΩ，采用澜芯半导体最新的第二代SiC MOSFET技术平台，TO247-PLUS封装，可以广泛应用于光伏，储能，高压充电，以及单管集成主驱逆变器等领域。 早前在8月，澜芯半导体表示其首款SiC MOSFET产品1200V 80mΩ SiC MOSFET成功通过了1000小时175℃ 100%Vds HTRB和1000小时175℃ HTGB可靠性考核。据称澜芯SiC MOSFET产品全部采用车规级产品设计，该测试是参考车规AEC-Q101的可靠性考核条件进行考核，参考依据为AEC-Q101-Rev-E-B1-2021/AEC-Q101-Rev-E-B2-2021。 上海澜芯半导体有限公司成立于2022年6月，是一家功率芯片设计公司，具体产品包括碳化硅功率器件，硅基IGBT，MOSFET相关的单管和功率模块产品，研发团队具备丰富的功率芯片开发经验和深厚的车规级功率半导体行业背景。 昕感科技 5月，昕感科技自主研发的1200V/80mΩ SiC MOSFET器件通过国内第三方可靠性认证，成功获得全套AEC-Q101车规级可靠性认证。基于昕感科技车规级工艺平台，12月公司再面向新能源领域推出一款1200V/7mΩ规格的SiC MOSFET产品，该产品采用先进结构和制造工艺，兼容18V栅压驱动，采用TO-247-4L Plus封装，同时也可封装进定制化功率模块，以支持在汽车主驱等新能源领域中的广泛应用。 昕感科技成立于2022年，聚焦于第三代半导体碳化硅功率器件和模块设计开发和制造，总部位于北京，并分别在无锡和深圳设有器件生产线和研发中心。公司创始人有新能源汽车产业成功创业经验，前期创业公司是30余家主流车企一级供应商。 瞻芯电子 8月，瞻芯电子宣布依托自建的SiC晶圆产线，开发了第二代SiC MOSFET产品，其中IV2Q12040T4Z (1200V 40mΩ SiC MOSFET)于近日获得了AEC-Q101车规级可靠性认证证书， 亿配芯城 而且通过了新能源行业头部企业的导入测试，正式开启量产交付。 据了解，瞻芯电子第二代SiC MOSFET与第一代产品同为平面栅MOSFET，但进一步优化了栅氧化层工艺和沟道设计，使器件比导通电阻降低约25%，并显著降低开关损耗，提升系统效率。同时，第二代SiC MOSFET产品依然保持高可靠性与强鲁棒性，在AEC-Q101车规可靠性认证、短路测试、浪涌测试等评估中表现优良。 在10月，瞻芯电子还通过了第三方认证机构TUV的严格评审，正式获得IATF16949汽车质量管理体系认证。11月，瞻芯电子开发的首款1700V碳化硅(SiC)MOSFET产品(IV2Q171R0D7Z)通过了车规级可靠性认证(AEC-Q101), 导通电阻标称1Ω，主要用于各类辅助电源，在新能源汽车、光储充等领域有广泛需要，现已通过多家知名客户评估测试，逐步批量交付应用。 瞻芯电子成立于2017年，致力于开发碳化硅功率器件、驱动和控制芯片、碳化硅功率模块产品，并围绕碳化硅应用，为客户提供一站式解决方案。据称，瞻芯电子是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，其车规级SiC晶圆厂在2022年9月完成首批晶圆流片，成功打通6英寸SiC MOSFET工艺平台。 国星光电 10月，国星光电开发的1200V/80mΩ SiC MOSFET成功获得了AEC-Q101车规级认证并通过高压960V H3TRB （HV-H3TRB）可靠性考核，使公司成为国内少数SiC功率分立器件产品通过双重考核的厂商之一。 据介绍，该车规器件采用了自主研发的国星NSiC-KS封装技术，因避免了驱动回路和功率回路共用源极线路，实现了这两个回路的解耦，器件的开关损耗、开通损耗均明显降低，开关频率更快，寄生电感与误开启风险更低。 国星光电成立于1969年，专业从事研发、生产、销售LED及LED应用产品，是国内第一家以LED为主业首发上市的企业，也是最早生产LED的企业之一，是国内LED封装龙头。公司第三代半导体项目组成立于2019年，致力于高可靠性功率器件的封装设计与生产制造，产品系列覆盖碳化硅分立器件（SBD、MOS）、碳化硅功率模块、氮化镓分立器件等。 南瑞半导体 12月，南瑞半导体宣布其自主研发的1200V/40mΩ SiC MOSFET器件（NCM40S12T4K2）顺利通过AEC-Q101车规级可靠性认证。该器件采用低比导微元胞芯片结构设计技术：比导通电阻Ron,sp低至3.1mΩ·cm2，良率90%，达到国际一流水平。在产品结构上，第二代SiC MOSFET与第一代产品同为平面栅MOSFET，但进一步优化了工艺，使器件比导通电阻降低约25%，并显著降低开关损耗，提升系统效率。可耐受工作结温高达175℃，在对比同类产品测试中，其比导通电阻较低，开关损耗更小，开关速度较高，寄生电容较低。 南瑞半导体是国电南瑞与国家电网有限公司下属科研单位全球能源互联网研究院有限公司在2019年共同投资设立的功率半导体企业，目前公司产品主要面向大功率应用，IGBT/FRD产品电压等级涵盖650V-6500V及SiC MOSFET产品电压等级涵盖1200V-3300V，产品已广泛应用于高压柔性输电、电能质量治理、特种电源、工业传动、风力发电、光伏发电、新型储能、制氢电源、充电设施和新能源汽车等领域。 国联万众半导体 12月，中瓷电子在投资者互动平台表示，公司子公司国联万众半导体电驱用1200V SiC MOSFET芯片已研发成功交客户上车验证中，并有小批量销售。据介绍，国联万众现有的SiC功率模块包括650V、1200V和1700V等系列产品，未来拟攻关高压SiC功率模块领域。目前，国联万众车规级SiC MOSFET模块已向国内一线车企稳定供货数百万只。 与此同时，国联万众OBC用SiC MOSFET芯片月产能已达5kk只以上，能够保障车企需求。此前公司还透露，其主驱用大功率MOSFET产品主要面向比亚迪，其他客户也在密接接触、合作协商、送样验证等阶段中。 国联万众半导体成立于2015年3月，是由中国电子科技集团公司第十三研究所控股（中瓷电子实控人），中国电子科技集团公司、北京市投资公司、顺义区投资公司、骨干团队合伙制平台等股东参股的混合所有制企业。公司主营业务为第三代半导体器件，涵盖设计、封装、模块、检测、应用等产品，包括GaN射频功放、SiC功率器件等。 中汽创智 11月，中汽创智首批自主研发的1200V 20mΩ SiC MOSFET在积塔工厂正式下线。本款芯片采用平面栅型结构，具有独立自主的知识产权、自主设计的新型终端结构具有更高的工艺可靠性，在同等耐压水平下，体积更小，可应用于新能源汽车主驱逆变器等车载电源系统。 公司表示，未来将推出自研1200V 40mΩ及80mΩ SiC MOSFET等产品。 中汽创智是由中国一汽、东风公司、兵器装备集团、长安汽车及南京江宁经开科技共同出资设立。围绕“车端+云端+通信端”生态体系，实现新能源智能网联汽车产业的智能底盘、新能动力、智能网联技术突破，开创央企发展新模式。中汽创智通过以SiC模块为切入点，快速形成SiC功率模块封装、测试能力和基于SiC技术的车载集成电源系统开发能力，逐步建立起从上游芯片设计、模块封装，到下游应用支持的“一站式” 能力。 蓉矽半导体 4月，蓉矽半导体宣布200V 12mΩ NovuSiC® MOSFET开始量产，首批次量产平均良率高达80%，满足车规主驱芯片的高可靠性要求。 成都蓉矽半导体有限公司成立于2019年，是四川省首家专注碳化硅功率器件设计与开发的高新技术企业，拥有台湾汉磊科技第一优先级产能保障，致力于自主开发世界一流水平的车规级碳化硅器件。 蓉矽半导体拥有高性价比“NovuSiC®”和高可靠性“DuraSiC®”产品系列，涵盖碳化硅二极管EJBS™与碳化硅MOSFET；硅基FR MOS与理想硅基二极管MCR®，应用于光伏逆变器、储能、充电桩、OBC及新能源汽车等领域。 杰平方半导体 7月，杰平方半导体发布了自主研发的SiC MOSFET产品JPM120020B，该产品规格为1200V/20mΩ，稳定工作温度达到175℃，采用先进的减薄工艺，具有优异的低阻抗特性，减小器件能量损耗，同时具备严苛的可靠性认证，包括大批量的HTRB、HTGB测试和HV-H3TRB测试，可应用于光伏逆变，新能源汽车，充电桩，储能等应用。 随后杰平方在9月宣布获得独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TÜV集团授予的ISO 26262 功能安全管理体系ASIL D认证证书，为设计符合功能安全要求的车规级芯片奠定了坚实的基础。 10月，杰平方宣布正式启动其位于香港的8英寸SiC IDM晶圆厂项目，计划投资港币69亿元，到2028年达到年产量24万片。同时这也是香港历史上第一家具规模的半导体晶圆厂。 杰平方半导体成立于2019年，是一家聚焦车载芯片研发的芯片设计企业，致力于满足中国汽车产业对国产自主车载芯片的旺盛需求，主要面向电能转换、通信等领域，提供高性能碳化硅（SiC）芯片、车载以太网芯片等前沿产品。 基本半导体 4月，基本半导体位于深圳光明区的车规级碳化硅芯片产线项目进行了通线仪式，该产线主要产品为6英寸碳化硅MOSFET晶圆等，产线达产后每年可保障约50万辆新能源汽车的相关芯片需求。 5月，基本半导体发布了第二代SiC MOSFET系列新品，有1200V 65mΩ/40mΩ/35mΩ/20mΩ四种比导通电阻规格，同时提供TO-247-3、TO-247-4、TO-247-4-PLUS、TO-263-7及SOT-227等封装规格。据介绍，第二代SiC MOSFET通过综合优化芯片设计方案，比导通电阻降低约40%、器件Qg降低了约60%，开关损耗降低了约30%，工作结温也达到175°C。 基本半导体成立于2016年，专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化，研发覆盖碳化硅功率半导体的材料制备、芯片设计与制造、封装测试、驱动应用等产业链关键环节。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、碳化硅驱动芯片等，性能达到国际先进水平。
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