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中国功率半导体,正跑出一批“黑马”

在半导体行业普遍吹冷风的当下,得益于应用领域拓宽至新能源汽车、新能源光伏等综合因素影响,功率半导体赛道依然保持相对稳健增长,成为逆势中上行的领域。

功率半导体,又称电力电子器件或功率电子器件,是电子产业链中最核心的一类器件之一,其功能主要是对电能进行转换,对电路进行控制,改变电子装置中的电压和频率,直流或交流等,具有处理高电压,大电流的能力。

据数据统计,2021-2025 年全球功率器件市场将由 259 亿美元增至357 亿美元,年复合增速约为 8.4%。结合Omdia、Yole 数据,预计汽车和工控将成为2025 年功率器件最主要市场,分别将增至142亿美元(占比 41%)和107 亿美元(占比30%)。

在过去相当长的一段时间里,功率半导体市场一直由欧、美、日等外资巨头牢牢占据着主导地位,随着近年来新能源汽车的发展,许多本土企业也纷纷入局,在各细分市场成长迅速。

从当前国内功率半导体产业整体来看,我国的功率半导体以低门槛细分应用为起点,逐步向技术实现较难的应用领域发展,并随新能源头部厂商出海逐步走向国际化。放眼市场,不论是传统Si功率器件IGBT、MOSFET,还是以SiC、GaN等为代表的第三代半导体,国内企业均有布局。

由业界领先的半导体电子信息媒体芯师爷举办的第五届“硬核芯年度活动”,汇聚了百余家中国半导体芯片产业的知名企业、潜力企业。本文精选了2023年参评的19款功率器件产品,以期为市场提供优质产品选型攻略。

*以下产品排名不分先后

成都蓉矽半导体有限公司

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。

NE1M120C40HT

与台湾汉磊科技就SiC 6英寸工艺平台紧密合作,采用自对准、衬底减薄和基于窄P+型源区工艺与PWELL电场屏蔽、JFET区设计等先进工艺制程与设计技术。

对SiC MOSFET的性能和可靠性进行综合设计,在保障高可靠性的基础上达到静态导通损耗和动态开关损耗的最佳平衡。

兼顾比导通电阻和栅氧化层电场强度,通过优化栅氧工艺、降低栅氧化层电场强度,降低结终端曲率效应等举措提高器件鲁棒性与长期可靠性。

NC1M120C12HT

NC1M120C12HT是支持耐压值1200V,导通电阻为12mΩ的高性能SiC MOSFET功率器件,驱动电压为18-20V,满足车规主驱芯片的高可靠性要求。支持TO-247-4L、TO-247-3L以及TO-263-7L等多种封装形式,全系列产品均采用环保物料,完成了RoHS、REACH认证,获取了SGS报告,全面满足光伏、风电、汽车电子、工业电源和储能等领域的应用需求。

瑞能半导体科技股份有限公司

瑞能半导体,源自恩智浦,传承五十余年功率半导体领先经验。作为全球功率半导体行业的佼佼者,瑞能始终专注于研发行业领先、广泛且深入的功率半导体产品组合。瑞能半导体全球运营中心坐落于上海,全资子公司和分支机构包括吉林芯片生产基地,香港子公司,上海和英国产品及研发中心,东莞物流中心,江西南昌可靠性及失效分析实验室以及遍布全球12个国家和地区的销售和客户服务点,可以为客户提供及时高效的专业服务和支持。

2023年7月,瑞能半导体全资控股的功率模块厂在上海湾区高新区正式投产,不仅生产先进的 SCR / FRD / IGBT /SIC 模块,还将为汽车和可再生能源市场推出创新模块和封装服务,提升瑞能全产业链布局与服务的效率,为客户与合作伙伴带来更好的体验。

瑞能高压超结

MOSFET系列产品

该系列产品为650V耐压等级的超结MOSFET,FOM(Rds_on*Qg)因子已经达到行业领先水平,快恢复体二极管可以实现软开关和H桥线路的广泛应用,提升系统设计的可靠性,优化的栅极电阻设计帮助客户在开关速度和EMI性能之间取得良好的折中。

浙江翠展微电子有限公司

浙江翠展微电子有限公司是一家车规级功率器件设计生产厂家,总部位于浙江嘉善,拥有年产能超过100万个模块的IGBT封测线。作为一家中国本土的汽车级功率器件与模拟集成电路设计销售公司,公司立志打破进口垄断,实现进口替代,将翠展微电子打造成为新能源汽车半导体行业的中国品牌领军企业。

公司主要为新能源汽车客户和工业变频客户提供IGBT模块、IGBT单管、SIC模块等产品,同时为新能源车企提供汽车底层软件服务,包括开发工具链、电控方案等。

TPAK IGBT 模块

(GCV340GT75SGT4)

TPAK IGBT 模块内置一颗IGBT与FRD,采用塑封工艺,已应用于电动汽车驱动系统。封装体积小,功率密度高,便于系统功率拓展;器件的DBC可直接与冷板集成,系统拥有更低的热阻;SiC和Si器件共用封装,便于平台化应用;器件可拓展铜带焊接,拥有更高功率密度和高功率循环寿命。

750V/275A IGBT芯片

(AG275G075AL)

该芯片采用翠展微电子MPT2 IGBT芯片技术平台,属于微沟槽FS型IGBT,针对电动汽车驱动应用特点而优化了损耗折中和175℃的最高使用结温,在正温度系数基础上进一步优化,使得该芯片易于并联使用,并有着优异的出流能力和使用寿命。同时,兼顾了应用场景对dv/dt、最高电压过冲性能等要求,保证了产品的易拓展性。

绍兴澎芯半导体有限公司

澎芯半导体是一家专注于碳化硅(SiC)功率半导体器件研发的设计公司,已与国内外多家专业从事SiC功率器件业务的企业合作完成晶圆制造、芯片封装等。

澎芯半导体致力于成为全球碳化硅(SiC)功率半导体领域的引领者,公司团队核心成员均来自国内外顶尖半导体公司,在传统Si功率半导体器件研发和生产工艺领域有着三十年以上的从业经验,在SiC功率半导体研发也已深耕八年之久,是国内较早从事SiC功率器件研发和生产的团队,具有丰富的SiC功率器件研发设计、晶圆工艺和系统应用等成熟的经验。