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“如期舉行。會上，廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司總裁周曉陽帶來了題為”碳化硅應(yīng)用于新能源汽車電機電控系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與優(yōu)化思路“的主題報告。?

▲廣東芯聚能半導(dǎo)體有限公司總裁 周曉陽

 

他表示，全球SiC在過去兩年發(fā)生了很多事情，國際領(lǐng)先大廠采取不同的發(fā)展策略。相比Si材料，SiC可實現(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)計為3.3M。SiC會占據(jù)市場份額一部分?；诔潆娔芰?，會有不同的充電應(yīng)用(100kW to 300kW)，SiC為充電器的重點應(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)，并被市場廣泛接受，客戶反應(yīng)良好。國產(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，SiC 市場從以二極管為主逐漸過渡到以MOSFET為主（國際市場）。當(dāng)前整車廠及Tier1不斷引入SiC。

 

報告還結(jié)合SiC芯片的優(yōu)勢、SiC的封裝趨勢、SiC器件在新能源汽車上的應(yīng)用趨勢，分享了SiC模塊封裝設(shè)計需求、SiC模塊封裝工藝的進階、SiC模塊封裝結(jié)構(gòu)的進階、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。

 

他表示，SiC模塊(6-in-1)應(yīng)用在比亞迪漢電機驅(qū)動器，使用Pin-Fin直接水冷結(jié)構(gòu)，三項全橋；3.3mΩ1200V & 2.5mΩ900V；尺寸緊湊，手掌大??；已經(jīng)應(yīng)用于比亞迪純電動車。同時，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)，三項全橋；750V 及1200V 兩種，已經(jīng)上車路測實驗數(shù)月，控制器環(huán)境試驗基本結(jié)束，8月份吐魯番夏測。2022年上半年量產(chǎn)。

 

周曉陽介紹，未來SiC功率器件將朝著更高的功率、更高的運行節(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對碳化硅器件性能的需求，新型碳化硅模塊的進一步創(chuàng)新一定是在更高的性能，更小的尺寸和更性價比的成本為主要指標(biāo)進行開發(fā)。目前功率器件壽命可靠性薄弱點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模塊封裝工藝過程中，焊接層分層也是可靠性主要失效之一，分層會直接導(dǎo)致節(jié)溫上升，應(yīng)力條件急速加劇，最終導(dǎo)致器件過溫失效。有壓銀燒結(jié)可有效提高器件導(dǎo)熱效率，同時穩(wěn)定的連接界面也可以實現(xiàn)更高壽命可靠性。優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)低雜散電感封裝，降低峰值電壓，保護器件，降低損耗，實現(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，更主要是需要對可靠性測試項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，針對越來越嚴(yán)格要求的客戶需求，針對碳化硅模塊的可靠性的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化也會加速。

 

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)用于新能源電動車電驅(qū)控制器，支持 400V/800V 平臺。產(chǎn)品自主定義與設(shè)計，兼容多種版本的信號針和端子；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，實現(xiàn)更低的雜散電感；通過AQG-324測試。目前，2021Q4產(chǎn)能 >10萬塊/年，計劃于2022年Q1 SOP。同時，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，曾先后就職于美國國家半導(dǎo)體公司，英特爾科技，星科金朋，樓氏電子等，曾任安靠科技中國區(qū)總裁，安靠科技為全球第二大集成電路封裝測試供應(yīng)商，在周曉陽的領(lǐng)導(dǎo)下，安靠中國業(yè)務(wù)以每年年復(fù)合增長率超過13% 高速增長，2018年領(lǐng)導(dǎo)的業(yè)務(wù)產(chǎn)值超過40億人民幣，員工超過5000名。2014-2018年間，安靠中國年平均貢獻稅收1億元人民幣，進出口額約224億美元，獲上海市外資進出口百強，市外資雙優(yōu)企業(yè)等。周曉陽也因此被評為上海外高橋自貿(mào)區(qū)優(yōu)秀企業(yè)家。周曉陽在英特爾工作期間，由于成績優(yōu)異，先后作為跨國專家，被派往菲律賓，馬來西亞，哥斯達黎加累計工作近兩年，積累了豐富的跨國不同文化的管理經(jīng)驗。2015年，周曉陽和同行的校友一起，發(fā)起并成立了中國第一個微電子行業(yè)校友會并任首任會長，西安交通大學(xué)微電子行業(yè)校友會非?；钴S，成為各高校影響力最大的微電子校友會。