電動(dòng)化浪潮之下，各類包括碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）在內(nèi)的新材料及新型功率器件正突破傳統(tǒng)材料的限制，推動(dòng)著電子電力技術(shù)發(fā)展。新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展也給半導(dǎo)體芯片帶來機(jī)遇。去年開始受疫情影響，全球的半導(dǎo)體行業(yè)有些萎縮，但車規(guī)半導(dǎo)體市場(chǎng)在逆勢(shì)增長，尤其是SiC市場(chǎng)的倍速增長。這也得益于國內(nèi)半導(dǎo)體在第三代材料領(lǐng)域的深耕，為汽車廠商和主機(jī)廠提供了更多的選擇。正值全球缺芯潮演變之際，中國芯片原廠處在急劇變化的市場(chǎng)環(huán)境之中，需在機(jī)遇與挑戰(zhàn)里尋求突破。

2021年10月28－30日在深圳國際會(huì)展中心（寶安新館），慕尼黑華南電子展（electronica South China）融合眾多行業(yè)關(guān)鍵力量，強(qiáng)勢(shì)歸來！屆時(shí)中國SiC功率器件產(chǎn)業(yè)化的倡導(dǎo)者之一——泰科天潤半導(dǎo)體科技（北京）有限公司（以下簡(jiǎn)稱：泰科天潤）營銷副總經(jīng)理秋琪受邀，與探索科技（techsugar）就SiC產(chǎn)品的供需將如何演變，未來幾年SiC行業(yè)的成長動(dòng)力，以及中國第三代半導(dǎo)體企業(yè)將以何優(yōu)勢(shì)爭(zhēng)奪市場(chǎng)等問題進(jìn)行探討。

SiC快速切入各個(gè)領(lǐng)域

SiC快速切入各應(yīng)用領(lǐng)域。電力電子技術(shù)是以電子（弱電）為手段去控制電力（強(qiáng)電）的技術(shù)，使電網(wǎng)的工頻電能最終轉(zhuǎn)換成不同性質(zhì)、不同用途的電能，以適應(yīng)不同用電裝臵的不同需求。秋琪認(rèn)為，SiC適用于高頻、大功率，對(duì)功率密度要求比較高的電源方向，這基本上跟電力電子發(fā)展方向一致的，電源的發(fā)展將與SiC芯片的特性緊密結(jié)合。

今年是泰科天潤在SiC芯片領(lǐng)域深耕的第十年，泰科天潤的產(chǎn)品已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工業(yè)類如大功率LED電源、PC 電源、通信電源、光伏逆變器以及充電樁的充電模塊等，車載類的電源如OBC、 DCDC等，消費(fèi)類例如PD快充。

本次參展，泰科天潤帶來了新型超薄款的SiC封裝產(chǎn)品，如SOD123、DFN5＊6、DFN8＊8等，這些新型產(chǎn)品相對(duì)傳統(tǒng)的TO貼片封裝，特點(diǎn)在于極薄，它的厚度只有1mm。DFN8＊8也沒有引腳，可以減少因器件封裝的寄生電感過大而導(dǎo)致的問題。而SOD123封裝的650V 1A產(chǎn)品更是泰科天潤全球首創(chuàng)最小的SiC二極管。這些超薄款的新型封裝非常適用于對(duì)體積要求非常嚴(yán)苛的電源應(yīng)用領(lǐng)域，以取代高電壓小電流的硅的Frd，解決其Trr的痛點(diǎn)問題。泰科天潤的SiC器件650V／2A－100A，1200V／2A－50A，1700V／5A －50A，3300V／0．6A－50A等系列的產(chǎn)品已經(jīng)投入批量生產(chǎn)，泰科天潤是國內(nèi)首家取得第三方AEC－Q101和DNV－USCG認(rèn)證可靠性測(cè)試報(bào)告的SiC原廠，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了比肩國際同行業(yè)的先進(jìn)水平。

圖：泰科天潤全球首創(chuàng)最小的SiC二極管

——650V 1A SOD12

受益于IDM模式，泰科天潤的SiC產(chǎn)品由4寸升級(jí)至6寸，產(chǎn)品的性價(jià)比得到大幅度提升。在今年7月份，泰科天潤6英寸SiC生產(chǎn)線通線，投片40工程批次以上，綜合良率90％以上，9月份完成可靠性實(shí)驗(yàn)，批量化出貨。據(jù)秋琪介紹，在橫向同樣的量級(jí)下，泰科天潤的產(chǎn)品由4寸更新到6寸，性價(jià)比可以提高20％左右。

供需缺口持續(xù)，新能源或?qū)⒊蔀樽畲蟪砷L動(dòng)力

由于SiC處于穩(wěn)定向上發(fā)展的趨勢(shì)，未來幾年內(nèi)供需缺口會(huì)持續(xù)存在。秋琪分析到，首先未來的電源方向是小型化、輕量化，講究高功率密度，新興領(lǐng)域如電動(dòng)車必須使用SiC材料。其次，從4寸到6寸乃至未來的8寸，SiC成本下降從而下沉分割硅的市場(chǎng)，例如泰科天潤DFN8＊8等便是打入市場(chǎng)的一款SiC產(chǎn)品。

未來智能化最好的載體在新能源汽車，功率器件最強(qiáng)大的成長動(dòng)力在新能源汽車。秋琪表示，在電動(dòng)車?yán)锩嫘枰罅康钠囯娮雍碗姎獾钠骷?，它們?duì)整機(jī)的總價(jià)值、尺寸、總量、動(dòng)態(tài)性能、過載能力、耐用性 和可靠性起著十分重要的作用。硅基IGBT 作為主導(dǎo)型功率器件，在新能源車中應(yīng)用于電動(dòng)控制系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)、充電樁逆變器三個(gè)子系 統(tǒng)中，約占整車成本的 7％－10％，是除電池以外成本第二高的元件，也是決定整車能源效率的關(guān)鍵器件。當(dāng)下IGBT芯片發(fā)展到現(xiàn)在能耗進(jìn)一步降低已經(jīng)變得非常困難，接下來人們更看好的是SiC另一方面，為了支持快充業(yè)務(wù)，以及支持更大功率密度、高可靠，需要功率器件具有更強(qiáng)的性能，基于SiC的新一代的汽車功率器件也將大放異彩。

IDM模式加速國產(chǎn)第三代半導(dǎo)體發(fā)展

國產(chǎn)從主打性價(jià)比的國產(chǎn)替代路線，逐漸跨入以SiC跨入硅市場(chǎng)的自主創(chuàng)新階段。秋琪分析到，在第三代半導(dǎo)體方面，國內(nèi)外差距沒有一、二代半導(dǎo)體明顯。她進(jìn)一步解釋到，就SiC二極管這一類別來說，國內(nèi)外水平已經(jīng)持平；在SiC Mosfet方面，國內(nèi)外還有一些差距；在GaN方面，我國的GaN射頻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模正在持續(xù)增長，其主要支柱以及主要增長動(dòng)力為軍備國防、無線通信基礎(chǔ)設(shè)施；在硅基GaN方面，如今主要應(yīng)用于消費(fèi)充電頭，由于消費(fèi)類對(duì)成本非常敏感，以及產(chǎn)品自身的技術(shù)門檻低于工業(yè)類與車載類，國內(nèi)外差距在不久之后將不再明顯。

當(dāng)前SiC器件的發(fā)展方向明確，國內(nèi)原廠占據(jù)天時(shí)地利。對(duì)于國內(nèi)SiC環(huán)境，秋琪分析表示，在這兩年在中美貿(mào)易戰(zhàn)、國外疫情以及東南亞封裝廠的停工等外因擠壓下，早年間對(duì)國內(nèi)廠商持觀望態(tài)度的國外廠商逐漸敞開懷抱，同時(shí)本土客戶也持開放的態(tài)度與國內(nèi)原廠交流。另一方面，一些國外友商跟歐美車廠之間存在深度綁定，對(duì)其他客戶的供應(yīng)能力下降，國內(nèi)的標(biāo)桿客戶由于供應(yīng)不夠，便會(huì)考慮包括國產(chǎn)SiC在內(nèi)的國產(chǎn)半導(dǎo)體。

IDM模式是泰科天潤很大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。泰科天潤總部坐落于北京，在北京和湖南分別擁有4英寸和6英寸SiC半導(dǎo)體工藝晶圓生產(chǎn)線。泰科天潤作為一個(gè)IDM公司，將設(shè)計(jì)與工藝整合達(dá)到使得產(chǎn)品最優(yōu)的結(jié)構(gòu)，最優(yōu)的良率。泰科天潤打通了與下游客戶的不斷磨合、挖掘用戶的使用痛點(diǎn)、能結(jié)合SiC材料的天然優(yōu)勢(shì)進(jìn)行自主創(chuàng)新的道路。