12月30日,深圳基本半導(dǎo)體有限公司位于無(wú)錫市新吳區(qū)的汽車(chē)級(jí)碳化硅功率模塊制造基地正式通線(xiàn)運(yùn)行,首批碳化硅模塊產(chǎn)品成功下線(xiàn)。這條汽車(chē)級(jí)碳化硅功率模塊專(zhuān)用產(chǎn)線(xiàn)將采用先進(jìn)碳化硅專(zhuān)用封裝工藝技術(shù),打造高端數(shù)字化智能工廠(chǎng)。

據(jù)介紹,該基地將于2022年3月進(jìn)行小批量試生產(chǎn),年中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付,2022年產(chǎn)能為25萬(wàn)只模塊,2025年之前將提升至150萬(wàn)只。
這是基本半導(dǎo)體針對(duì)即將迎來(lái)爆發(fā)期的新能源汽車(chē)碳化硅市場(chǎng),提前布局、搶占先機(jī)的一項(xiàng)重大舉措,將對(duì)當(dāng)前普遍缺貨的汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)注入強(qiáng)“芯”針。
目前,基本半導(dǎo)體的Pcore?6碳化硅功率模塊已通過(guò)國(guó)內(nèi)頭部車(chē)企的選型和測(cè)試,成功獲得B樣小批量驗(yàn)證訂單,將在客戶(hù)的碳化硅電機(jī)控制器和整車(chē)上進(jìn)行充分驗(yàn)證。

Δ 首批下線(xiàn)產(chǎn)品:Pcore6。
據(jù)介紹,基本半導(dǎo)體汽車(chē)級(jí)碳化硅功率模塊產(chǎn)線(xiàn)配備了全工藝的模塊封裝專(zhuān)業(yè)設(shè)備,采用全銀燒結(jié)、DTS+TCB(Die Top System + Thick Cu Bonding)等具代表性的先進(jìn)工藝及封裝技術(shù),以提升產(chǎn)品品質(zhì)和綜合性能。
其中,銀燒結(jié)技術(shù)被視為目前碳化硅模塊領(lǐng)域最先進(jìn)的焊接技術(shù),可充分滿(mǎn)足汽車(chē)級(jí)功率模塊對(duì)高、低溫使用場(chǎng)景的嚴(yán)苛要求。相較于傳統(tǒng)錫焊技術(shù),銀燒結(jié)可實(shí)現(xiàn)零空洞,低溫?zé)Y(jié)高溫服役,焊接層厚度減少60-70%,適合高溫器件互連,電性能、熱性能均優(yōu)于錫焊料,電導(dǎo)率提高5-6倍,熱導(dǎo)率提高3-4倍。
為進(jìn)一步提升模塊電性能及可靠性,該條產(chǎn)線(xiàn)還采用了DTS+TCB技術(shù)。即在常溫條件下通過(guò)超聲焊接將粗銅線(xiàn)與AMB基板、及芯片表面的覆銅片進(jìn)行鍵合連接,實(shí)現(xiàn)彼此間的電氣互聯(lián)。相較鋁線(xiàn)鍵合,模塊壽命可提升3倍以上,且電流和導(dǎo)熱能力可大幅提升。
目前,為保障模塊產(chǎn)品的交付質(zhì)量,基本半導(dǎo)體定制開(kāi)發(fā)了一套全自動(dòng)功率模塊測(cè)試系統(tǒng)。通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械手臂測(cè)試模塊產(chǎn)品,全過(guò)程無(wú)需人工操作,可大幅提高測(cè)試效率及精度。測(cè)試能力覆蓋絕緣、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、RgQg、翹曲等項(xiàng)目。
該測(cè)試系統(tǒng)還具備高電壓、大電流、低雜感、高采樣率等特點(diǎn),能滿(mǎn)足碳化硅MOSFET產(chǎn)品的雙脈沖及短路測(cè)試要求。同時(shí)兼具自動(dòng)保護(hù)機(jī)制,可有效保護(hù)被測(cè)產(chǎn)品的安全。所有測(cè)試數(shù)據(jù)可追溯,還能通過(guò)動(dòng)態(tài)零件平均測(cè)試對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行篩選以提高交付產(chǎn)品的質(zhì)量。
為支持客戶(hù)的不同封裝需求,基本半導(dǎo)體致力于打造一個(gè)數(shù)字化、智能化的模塊工廠(chǎng)。產(chǎn)線(xiàn)采用全柔性化布局方案,機(jī)動(dòng)布置工序,根據(jù)不同產(chǎn)能規(guī)劃設(shè)備數(shù)量,并運(yùn)用前沿的AI和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行數(shù)字化賦能,在客戶(hù)、設(shè)備、物料、工藝、維護(hù)和監(jiān)測(cè)之間實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián),打造無(wú)人化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能制造工廠(chǎng)。整個(gè)工廠(chǎng)還采用智能廠(chǎng)務(wù)系統(tǒng),擁有靜態(tài)千級(jí)分區(qū)控制的無(wú)塵車(chē)間和全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)等。
近年來(lái),新能源汽車(chē)需求大增,且汽車(chē)行業(yè)正朝向電動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型,使得車(chē)用半導(dǎo)體需求不斷提升,加之疫情影響導(dǎo)致汽車(chē)半導(dǎo)體普遍產(chǎn)能不足,全球汽車(chē)市場(chǎng)因此深陷缺“芯”困境。碳化硅功率器件的耐高溫、耐高壓、高頻、高效、高功率密度等特性,既能有效緩解新能源汽車(chē)電動(dòng)化核心部件的缺貨壓力,還可大幅提升整車(chē)性能。
基本半導(dǎo)體將汽車(chē)級(jí)碳化硅功率器件作為重點(diǎn)推進(jìn)方向之一,并在國(guó)內(nèi)率先布局車(chē)用碳化硅模塊的研發(fā)生產(chǎn)。截至記者發(fā)稿時(shí)止,搭載基本半導(dǎo)體自主研發(fā)碳化硅器件的測(cè)試車(chē)輛已相繼完成高溫、高寒、高濕等極限環(huán)境測(cè)試,累計(jì)無(wú)故障運(yùn)行1000天,里程突破10萬(wàn)公里。
今年11月,基本半導(dǎo)體成功推出了三款汽車(chē)級(jí)碳化硅功率模塊產(chǎn)品:Pcore6、Pcore2、Pcell,相較于傳統(tǒng)硅基IGBT模塊具有更高功率密度、可靠性、工作結(jié)溫,及更低雜散電感、熱阻等特性,性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,可有力支持車(chē)企客戶(hù)實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制器從硅到碳化硅的替代,顯著提升整車(chē)電能效率,降低制造和使用成本。
隨著此次基本半導(dǎo)體汽車(chē)級(jí)碳化硅功率模塊產(chǎn)線(xiàn)的開(kāi)通運(yùn)行,以及模塊產(chǎn)品的客戶(hù)端批量上車(chē)應(yīng)用,標(biāo)志著基本半導(dǎo)體在助推新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面進(jìn)一步發(fā)力。