碳化硅功率半导体

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碳化硅功率半导体革命的加速器:国产烧结银崛起
半导体行业观察· 2025-06-13 08:46
烧结银技术概述 - 烧结银是一种新型无铅化芯片互连技术 通过微米级银颗粒在300℃以下烧结实现原子扩散连接 获得耐高温(>700℃)和高导热(>200W/m·K)性能 [4] - 技术起源于20世纪80年代末 近年从实验室研究走向工业应用 在功率半导体封装领域获得广泛关注 [5] - 连接机制依赖银颗粒表面原子扩散 在低温条件下形成烧结颈 兼具导电性 导热性和机械强度优势 [6] 烧结银技术优势 - 高工作温度:满足碳化硅器件高温(>700℃)运行需求 保持连接稳定性 [8] - 高热导率:导热性能达200W/m·K以上 远超传统焊料(30-50W/m·K) [8] - 高可靠性:熔点961℃ 避免焊料热疲劳效应 通过TC2000温度循环测试(-65~+150℃) [8][33] - 环保特性:不含铅等有害物质 符合电子行业环保趋势 [8] 电动汽车应用场景 - 主驱逆变器采用TPAK HPD DCM三种封装模块 支持400V/800V电压平台 [11][15][17][19] - TPAK模块尺寸20mm×28mm×4mm 支持多芯片并联 设计复杂度高 [15] - HPD模块电流达1000A以上 耐压1200V-1700V 适合重卡应用 [17] - DCM模块杂散电感<5nH 热阻降低30% 适合MHz级高频应用 [19] 性能提升效果 - 系统效率提升8%-12% 通过降低热阻和电阻优化能源转换 [13] - 功率密度显著提高 碳化硅模块电流密度提升数倍 [13] - 可靠性增强 耐受高低温循环 高湿度 高振动等恶劣工况 [13] 市场与竞争格局 - 2030年全球电动车烧结银市场规模预计达200亿元 单车价值300-1000元 [22] - 当前市场被美国Alpha 德国贺利氏垄断 国产化程度不足 [22] 帝科湃泰产品矩阵 - DECA610-02T芯片级压力烧结银:230℃低温烧结 气孔率<1.2% 通过TC2000测试 [23][29][33] - DECA610-11W模组级烧结银:200℃超低温烧结 气孔率<2% 适用AMB基板 [34][38] - DECA600-08B120无压烧结银:导热率200W/m·K 通过TC1000测试 [39][41] 公司技术布局 - 聚焦功率半导体低温连接技术 在烧结银材料研发处于行业前列 [44] - 基于光伏铜浆经验 同步开发烧结铜技术 支持碳化硅长期发展需求 [44]
两大巨头退出碳化硅市场 环球晶、汉磊、嘉晶迎转单
经济日报· 2025-06-03 06:28
行业动态 - 全球碳化硅龙头Wolfspeed可能申请破产 亚洲车用半导体巨头瑞萨宣布退出碳化硅生产 导致行业竞争格局发生变化 [1] - 电动车市场增长放缓叠加中国大陆厂商增产导致碳化硅供应过剩和价格下跌 是瑞萨退出的主要原因 [1] - Wolfspeed可能破产和瑞萨退出将加速碳化硅产业供应面结构性调整 有利于产业秩序改善 [1] 公司动向 - 瑞萨原计划2023年开始量产碳化硅产品 并与Wolfspeed签订十年碳化硅晶圆供货合约 现已解散日本高崎工厂的碳化硅团队 [1] - 环球晶希望争取Wolfspeed原有客户的转单机会 定位为非中国大陆厂商中竞争力最好、品质最稳的碳化硅供应商 [2] - 环球晶计划今年推出12英寸碳化硅晶圆 预计在成本方面具备一定竞争力 [2] 市场机会 - 中国台湾厂商环球晶、汉磊、嘉晶有望迎来转单效益 [1] - 汉磊专注功率半导体晶圆代工 具备碳化硅和氮化镓生产能力 嘉晶负责磊晶制造 两家公司可协同合作 [2] - 汉磊与世界先进合作进军8英寸碳化硅半导体晶圆制造 [3]
瑞萨退出SiC功率半导体赛道,中国厂商崛起
日经中文网· 2025-05-31 16:07
瑞萨电子战略调整 - 公司解散高崎工厂碳化硅团队并放弃生产新一代碳化硅功率半导体 原计划2025年初投产[1][3] - 调整原因为EV销售增长放缓及中国半导体制造商在政府补贴下增产导致盈利困难[1][3] - 公司转向调整使用传统材料硅的功率半导体生产计划[3] 碳化硅功率半导体市场动态 - 2024年碳化硅半导体市场规模达3910亿日元 同比增长18% 但低于此前预测的4915亿日元[3] - 欧洲补贴结束导致EV销售低于预期 中国企业增产引发供应过剩和价格下跌[3] - 碳化硅相比传统硅能承受更大电流 可延长EV续航里程[3][4] 中国企业市场表现 - 2024年碳化硅功率半导体销售额前10名中比亚迪等3家中国企业合计市场份额达8 8% 接近1成[4][5] - 比亚迪2024年市场份额超过罗姆升至第5位 并发布自研碳化硅技术实现充电5分钟行驶400公里[5][6] - 嘉兴斯达半导体新晋前10 中国企业合计市场份额较2023年提升3 7个百分点[4] 中国半导体产业政策支持 - 中国政府通过"中国制造2025"政策推动半导体国产化 提供巨额补贴支持[7] - 车载半导体因非尖端技术未被美国出口管制限制 中国企业持续采购海外设备提升竞争力[7] - 地方政府参与出资建设新工厂 如杭州士兰微电子在厦门扩产 产品价格低于欧美厂商[7] 技术竞争格局 - 碳化硅功率半导体为EV电力效率关键零部件 中国企业在核心技术开发上取得突破[4][5] - 比亚迪实现从晶圆到成品的全链条技术自主化 并加速商业化应用[5] - 行业评估显示中国企业技术已与欧美厂商无差距 本土供应链优势显著[7]
瑞萨放弃SiC计划
半导体行业观察· 2025-05-30 09:55
瑞萨电子SiC功率半导体战略调整 - 公司已放弃原定2025年初在日本群马县高崎工厂投产SiC功率半导体的计划[1] - 此前计划在该工厂实现SiC功率器件量产,但具体投资金额和生产规模未确定[1] - 公司此前与Wolfspeed签订10年供应协议,支付20亿美元定金确保碳化硅裸片和外延片供应[1] Wolfspeed合作细节 - 协议要求Wolfspeed自2025年起供应150mm碳化硅裸晶圆和外延片,后续将升级至200mm晶圆[2] - 200mm晶圆面积比150mm大1.7倍,可生产更多芯片从而降低成本[2] - 合作将支持Wolfspeed在北卡罗来纳州的JP制造中心建设,该中心计划生产200mm晶圆[2] 行业转型与市场前景 - 公司表示合作将为其提供稳定的高品质碳化硅晶圆供应基础,助力功率半导体业务扩张[2] - Wolfspeed指出碳化硅在汽车/工业/能源领域需求攀升,合作将推动硅向碳化硅的全球转型[2] - Wolfspeed拥有35年碳化硅制造经验,新工厂投资达数亿美元以扩大产能[2] 战略调整背景 - 近期Wolfspeed传出破产消息,可能影响公司SiC业务推进[3] - 日经新闻报道显示公司SiC生产计划已实质性终止[3]