期間，由北京一徑科技有限公司、廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司、廣東晶科電子股份有限公司、上海瞻芯電子科技有限公司協(xié)辦支持的“車用半導(dǎo)體創(chuàng)新合作峰會(huì)“如期舉行。會(huì)上，廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司總裁周曉陽(yáng)帶來(lái)了題為”碳化硅應(yīng)用于新能源汽車電機(jī)電控系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與優(yōu)化思路“的主題報(bào)告。?

▲廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司總裁 周曉陽(yáng)

 

他表示，全球SiC在過(guò)去兩年發(fā)生了很多事情，國(guó)際領(lǐng)先大廠采取不同的發(fā)展策略。相比Si材料，SiC可實(shí)現(xiàn)更有效的電驅(qū)控制，提高續(xù)航里程，減少電池消耗；可提供速度更快，容量更高的車載充電方案；可實(shí)現(xiàn)更高電壓，從而提升充電速度。

 

當(dāng)前快充可在5分鐘內(nèi)增加75英里的里程，2024年前，快充在世界范圍內(nèi)的部署數(shù)量預(yù)計(jì)為3.3M。SiC會(huì)占據(jù)市場(chǎng)份額一部分。基于充電能力，會(huì)有不同的充電應(yīng)用(100kW to 300kW)，SiC為充電器的重點(diǎn)應(yīng)用。

 

尤其是，自從特斯拉開始引入SiC MOSEFT到主驅(qū)上并迅速量產(chǎn)，并被市場(chǎng)廣泛接受，客戶反應(yīng)良好。國(guó)產(chǎn)新能源車開始引入SiCMOSFET 到主驅(qū)上，反應(yīng)良好。SiC襯底開始降價(jià)，SiC 市場(chǎng)從以二極管為主逐漸過(guò)渡到以MOSFET為主（國(guó)際市場(chǎng)）。當(dāng)前整車廠及Tier1不斷引入SiC。

 

報(bào)告還結(jié)合SiC芯片的優(yōu)勢(shì)、SiC的封裝趨勢(shì)、SiC器件在新能源汽車上的應(yīng)用趨勢(shì)，分享了SiC模塊封裝設(shè)計(jì)需求、SiC模塊封裝工藝的進(jìn)階、SiC模塊封裝結(jié)構(gòu)的進(jìn)階、SiC模塊封裝可靠性、SiC模塊在電驅(qū)上的應(yīng)用等最新發(fā)展趨勢(shì)。

 

他表示，SiC模塊(6-in-1)應(yīng)用在比亞迪漢電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，使用Pin-Fin直接水冷結(jié)構(gòu)，三項(xiàng)全橋；3.3mΩ1200V & 2.5mΩ900V；尺寸緊湊，手掌大小；已經(jīng)應(yīng)用于比亞迪純電動(dòng)車。同時(shí)，芯聚能也推出同樣結(jié)構(gòu)的SIC模塊，使用Pin-Fin直接水冷結(jié)構(gòu)，三項(xiàng)全橋；750V 及1200V 兩種，已經(jīng)上車路測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)月，控制器環(huán)境試驗(yàn)基本結(jié)束，8月份吐魯番夏測(cè)。2022年上半年量產(chǎn)。

 

周曉陽(yáng)介紹，未來(lái)SiC功率器件將朝著更高的功率、更高的運(yùn)行節(jié)溫、更小的體積、更低的雜散電感、更低的損耗、更低的熱阻、更苛刻的成本要求、更好的可靠性方向發(fā)展。

 

結(jié)合碳化硅芯片的本身特性以及市場(chǎng)對(duì)碳化硅器件性能的需求，新型碳化硅模塊的進(jìn)一步創(chuàng)新一定是在更高的性能，更小的尺寸和更性價(jià)比的成本為主要指標(biāo)進(jìn)行開發(fā)。目前功率器件壽命可靠性薄弱點(diǎn)主要是鋁線鍵合工藝，隨著碳化硅的器件逐漸推廣，新型鍵合工藝也逐漸推廣。

 

SiC模塊封裝工藝過(guò)程中，焊接層分層也是可靠性主要失效之一，分層會(huì)直接導(dǎo)致節(jié)溫上升，應(yīng)力條件急速加劇，最終導(dǎo)致器件過(guò)溫失效。有壓銀燒結(jié)可有效提高器件導(dǎo)熱效率，同時(shí)穩(wěn)定的連接界面也可以實(shí)現(xiàn)更高壽命可靠性。優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)低雜散電感封裝，降低峰值電壓，保護(hù)器件，降低損耗，實(shí)現(xiàn)高性能高可靠性封裝。

 

目前功率模塊可靠性指導(dǎo)僅作為參考，更主要是需要對(duì)可靠性測(cè)試項(xiàng)目目的方法原理需要有更深入的研究，才能確定正確的結(jié)果，針對(duì)越來(lái)越嚴(yán)格要求的客戶需求，針對(duì)碳化硅模塊的可靠性的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化也會(huì)加速。

 

目前，芯聚能現(xiàn)有自主開發(fā) SiC 車載主驅(qū)模塊，SiC 1200V/750V，芯片配置24/36/48顆，應(yīng)用于新能源電動(dòng)車電驅(qū)控制器，支持 400V/800V 平臺(tái)。產(chǎn)品自主定義與設(shè)計(jì)，兼容多種版本的信號(hào)針和端子；采用銀燒結(jié)工藝，在熱阻和可靠性方面具備更優(yōu)表現(xiàn)；優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更低的雜散電感；通過(guò)AQG-324測(cè)試。目前，2021Q4產(chǎn)能 >10萬(wàn)塊/年，計(jì)劃于2022年Q1 SOP。同時(shí)，芯聚能也已經(jīng)自主開發(fā)下一代SiC車載主驅(qū)模塊。

 

周曉陽(yáng)先生目前擔(dān)任廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司總裁，曾先后就職于美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司，英特爾科技，星科金朋，樓氏電子等，曾任安靠科技中國(guó)區(qū)總裁，安靠科技為全球第二大集成電路封裝測(cè)試供應(yīng)商，在周曉陽(yáng)的領(lǐng)導(dǎo)下，安靠中國(guó)業(yè)務(wù)以每年年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)13% 高速增長(zhǎng)，2018年領(lǐng)導(dǎo)的業(yè)務(wù)產(chǎn)值超過(guò)40億人民幣，員工超過(guò)5000名。2014-2018年間，安靠中國(guó)年平均貢獻(xiàn)稅收1億元人民幣，進(jìn)出口額約224億美元，獲上海市外資進(jìn)出口百?gòu)?qiáng)，市外資雙優(yōu)企業(yè)等。周曉陽(yáng)也因此被評(píng)為上海外高橋自貿(mào)區(qū)優(yōu)秀企業(yè)家。周曉陽(yáng)在英特爾工作期間，由于成績(jī)優(yōu)異，先后作為跨國(guó)專家，被派往菲律賓，馬來(lái)西亞，哥斯達(dá)黎加累計(jì)工作近兩年，積累了豐富的跨國(guó)不同文化的管理經(jīng)驗(yàn)。2015年，周曉陽(yáng)和同行的校友一起，發(fā)起并成立了中國(guó)第一個(gè)微電子行業(yè)校友會(huì)并任首任會(huì)長(zhǎng)，西安交通大學(xué)微電子行業(yè)校友會(huì)非?；钴S，成為各高校影響力最大的微電子校友會(huì)。