6月30日,蓉矽半導(dǎo)體以“線下發(fā)布會(huì)+線上同步直播”的形式,舉辦了“芯見未來”產(chǎn)品發(fā)布會(huì),發(fā)布了其自主開發(fā)的NovuSiC? EJBS?和理想硅基MCR?二極管系列,充分展示了蓉矽獨(dú)立自主研發(fā)能力和產(chǎn)品實(shí)力。
SiC器件新里程碑 力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代
蓉矽半導(dǎo)體成立于2019年12月,是致力于SiC功率器件設(shè)計(jì)與開發(fā)的新銳企業(yè),擁有一支由中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、日本以及歐洲SiC核心技術(shù)人才組成的國(guó)際化團(tuán)隊(duì),已經(jīng)建立了從原材料、外延、晶圓制造與封裝測(cè)試均符合IATF16949質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)的完整供應(yīng)鏈。
在本次發(fā)布會(huì)上,蓉矽半導(dǎo)體總經(jīng)理戴茂州首先代表公司發(fā)表致辭。他說,蓉矽的公司座右銘是“較真”,這是蓉矽與眾不同之處?!盁o論是對(duì)接客戶需求,還是設(shè)置器件的電參數(shù),我們都非常認(rèn)真地對(duì)待,產(chǎn)品就像我們的孩子,在整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過程中,我們灌注很多的心力。而且我們的產(chǎn)品開發(fā)哲學(xué)也不大一樣,我們是從客戶的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用需求出發(fā),來定義產(chǎn)品的各種特性,我們不做通用型產(chǎn)品?!?/p>
蓉矽致力于開發(fā)世界一流水平的車規(guī)級(jí)SiC器件,同時(shí)提供配套應(yīng)用解決方案,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代的目標(biāo)。戴茂州表示,“可靠性是功率器件的關(guān)鍵,是歷經(jīng)時(shí)間恒久不變的品質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高可靠性,我們正在建立‘零缺陷’的車規(guī)級(jí)質(zhì)量體系,正因?yàn)槿绱?,我們SiC器件第一版流片就可以達(dá)到超過90%的良率,這在半導(dǎo)體行業(yè)是非常高的榮譽(yù)。”
本次發(fā)布會(huì),蓉矽正式發(fā)布了1200V NovuSiC? EJBS?,并預(yù)告了新一代SiC MOSFET的開發(fā)進(jìn)展和發(fā)布時(shí)間。戴茂州說,無論在性能,還是性價(jià)比上,蓉矽的新產(chǎn)品都位于國(guó)內(nèi)外第一梯隊(duì),這是蓉矽半導(dǎo)體多年研發(fā)的結(jié)晶,進(jìn)一步豐富了公司的產(chǎn)品系列,彰顯了公司在國(guó)內(nèi)SiC領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力,是公司SiC研發(fā)的里程碑之一。
同時(shí),他認(rèn)為,在全球“雙碳”政策的驅(qū)動(dòng)下,SiC功率器件未來將廣泛應(yīng)用于新能源汽車、充電樁、工業(yè)電源、光伏逆變、風(fēng)力發(fā)電、UPS、通信電源等大功率、高頻、高效率領(lǐng)域。而蓉矽作為提供綠色節(jié)能技術(shù)的企業(yè)之一,公司將全力支持國(guó)家實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和“雙碳”目標(biāo),貢獻(xiàn)自己應(yīng)盡的力量。而在下游需求不斷擴(kuò)大的態(tài)勢(shì)下,蓉矽的SiC器件將以國(guó)際先進(jìn)的性能和高可靠性,滿足諸多目標(biāo)應(yīng)用的需求,公司未來的發(fā)展前景也將會(huì)愈發(fā)廣闊。
蓉矽的SiC器件主要由中國(guó)臺(tái)灣的漢磊代工,據(jù)了解,蓉矽是漢磊眾多SiC客戶中,少數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)SiC MOSFET量產(chǎn)的企業(yè)之一。
會(huì)上,漢磊科技股份有限公司大中華區(qū)銷售總監(jiān)程泰慶通過視頻方式,向蓉矽產(chǎn)品發(fā)布表示祝賀。程泰慶認(rèn)為,在新能源汽車、數(shù)據(jù)中心和光伏等市場(chǎng)的推動(dòng)下,SiC功率器件需求將大幅增長(zhǎng),為了讓蓉矽等客戶能夠從容應(yīng)對(duì)下游用戶日益增長(zhǎng)的產(chǎn)品需求,漢磊目前正在加大產(chǎn)能擴(kuò)張力度,2022年的6英寸SiC代工產(chǎn)能將達(dá)到2000片/月,預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到4000片/月,到2024年再擴(kuò)大至5500片/月。
NovuSiC? EJBS?:浪涌電流超11倍 建立“零缺陷”質(zhì)量管理體系
目前,蓉矽有兩個(gè)SiC系列產(chǎn)品,分別為高性價(jià)比的“NovuSiC?”和高可靠性的“DuraSiC?”系列,涵蓋NovuSiC? EJBS?和NovuSiC? MOSFET。
會(huì)上,蓉矽半導(dǎo)體副總經(jīng)理高巍發(fā)表了新品專題報(bào)告,介紹了最新的自主開發(fā)的NovuSiC? EJBS?和MCR?產(chǎn)品。
第一款亮相的新產(chǎn)品是NovuSiC? EJBS?。高巍主要圍繞NovuSiC?產(chǎn)品的開發(fā)歷程、NovuSiC?產(chǎn)品的性能與特點(diǎn)、NovuSiC?與國(guó)內(nèi)外競(jìng)品的對(duì)比、NovuSiC? EJBS?產(chǎn)品的可靠性與品質(zhì)等方面展開介紹。
據(jù)介紹,SiC JBS是結(jié)合了PIN和SBD的復(fù)合結(jié)構(gòu),蓉矽半導(dǎo)體通過優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì),開發(fā)了NovuSiC? EJBS?(Enhanced Junction Barrier Schottky Diode)產(chǎn)品,在不增加工藝復(fù)雜度的同時(shí),獲得了等同于MPS的高抗浪涌電流能力。
據(jù)了解,2020年11月,蓉矽就完成了1200V/20A NovuSiC? EJBS?的第一次工程投片,良率超過了90%。但為了“較真”,蓉矽在技術(shù)上繼續(xù)精益求精,2021年5月又進(jìn)行了第二次工程投片,工藝和設(shè)計(jì)繼續(xù)得到優(yōu)化。但是蓉矽仍不滿意,直到2022年1月,NovuSiC? EJBS?正式實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
這次量產(chǎn)的1200V、20A NovuSiC? EJBS?擁有11倍以上的抗浪涌電流能力,具有更優(yōu)異的魯棒性,而且在20A時(shí),VF僅有1.37V,且漏電極低(2μA)。此外,其反向擊穿和高溫漏電均顯示了優(yōu)異的性能,可承受288W的功率,最大26A的電流。
相比國(guó)內(nèi)外競(jìng)品,蓉矽的NovuSiC? EJBS?在導(dǎo)通壓降、反向漏電及溫度穩(wěn)定性等方面展示出優(yōu)良特性,而且更具性價(jià)比。
發(fā)布會(huì)上,蓉矽特別強(qiáng)調(diào)了他們的產(chǎn)品可靠性保障措施。
為確保SiC晶圓出廠質(zhì)量與可靠性達(dá)到行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn),蓉矽出品的產(chǎn)品都嚴(yán)格的執(zhí)行AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn),并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)造性的提出了公司內(nèi)部的AEC-Q101+標(biāo)準(zhǔn),稱之為 NovuSuperior。此外,針對(duì)SiC材料缺陷導(dǎo)致的潛在失效,尤其在晶圓CP測(cè)試不能篩選出來的情況下,蓉矽率先聯(lián)合國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商共同開發(fā)WLTBI(Wafer-Level Test & Burn-in)測(cè)試系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)晶圓端的高品質(zhì)。
戴茂州表示,“讓產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)說話,讓產(chǎn)品的穩(wěn)定質(zhì)量與穩(wěn)定供貨說話,讓蓉矽成為一家值得客戶信賴的國(guó)產(chǎn)SiC器件公司是我們的行為標(biāo)桿與使命?!?/p>
具體來說,蓉矽在可靠性方面做了4個(gè)方面的工作:
建立“零缺陷”的可靠性企業(yè)文化;
建立汽車級(jí)電子器件可靠性與質(zhì)量管理體系,包括IATF16949:2016質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)體系、AEC-Q101器件可靠性驗(yàn)證體系、ISO 26262 汽車安全標(biāo)準(zhǔn);
建立了蓉矽獨(dú)有的NovuStandard及NovuSuperior超業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)(AEC-Q101+);
嚴(yán)格遵守DfR (Design for Reliability)開發(fā)流程。
二代SiC MOS良率超過91.2% 大幅降低電阻和柵極電荷
本次發(fā)布會(huì),蓉矽還提前“曝光”了他們最新的第二代NovuSiC? MOSFET。
根據(jù)蓉矽官網(wǎng),2021年5月,蓉矽第一代1200 V/75 mΩ的平面柵NovuSiC? MOSFET實(shí)現(xiàn)了第一次工程流片,良率高達(dá)91.2%,并于2021年10月實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。這款NovuSiC? MOSFET的閾值電壓的典型值為2.5V,導(dǎo)通電阻的典型值為62mΩ,Ron,sp為3.85mΩcm2。
該產(chǎn)品的特點(diǎn)包括:低開關(guān)損耗、高短路耐受時(shí)間>3μs、高雪崩耐量、175℃最高工作結(jié)溫,可以應(yīng)用在更高頻的環(huán)境,從而大幅降低外圍電路電感、電容、濾波器和變壓器的尺寸,提高系統(tǒng)整體功率密度,降低系統(tǒng)總成本。
在可靠性方面,蓉矽第一代NovuSiC? MOSFET產(chǎn)品正在進(jìn)行AEC-Q101相關(guān)的可靠性驗(yàn)證。
據(jù)高巍介紹,蓉矽的第二代NovuSiC? MOSFET基于更先進(jìn)的工藝制程與更優(yōu)異的設(shè)計(jì),相較于第一代產(chǎn)品,其比導(dǎo)通電阻得到大幅下降,不但獲得了更高的性價(jià)比,同時(shí)也改善了器件動(dòng)態(tài)特性,獲得了更低的開關(guān)損耗。
相比第一代產(chǎn)品,蓉矽的第二代NovuSiC? MOSFET的Ron,sp降低了24%,Qg降低了25%。
蓉矽表示,他們第二代NovuSiC? MOSFET已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了流片,很快就會(huì)對(duì)外發(fā)布。此外,他們還將繼續(xù)加大研發(fā)投入,繼續(xù)研發(fā)1700V、3300V 車規(guī)級(jí)SiC二極管、SiC MOSFET和SiC模塊,以便滿足市場(chǎng)對(duì)高性能、高可靠性的新能源汽車及高端工業(yè)領(lǐng)域功率半導(dǎo)體器件需求。
硅基二極管實(shí)現(xiàn)nA級(jí)性能 高溫耐壓超越同類產(chǎn)品
除了SiC器件,蓉矽還發(fā)布了高結(jié)溫、超低漏電、低導(dǎo)通壓降和高結(jié)溫性能穩(wěn)定的理想硅基二極管MCR?(MOS-Controlled Rectifier)。
會(huì)上,高巍還特別介紹了MCR?技術(shù)的發(fā)展歷程。2013-2014年,電子科技大學(xué)功率集成技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在華潤(rùn)微電子重慶(原中航微電子)打造了MCR?產(chǎn)品的100V、150V、200V、300V四個(gè)工藝平臺(tái),實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。2020年,蓉矽半導(dǎo)體購(gòu)買MCR?全系列產(chǎn)品、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及工藝平臺(tái),并于2021年1月25日協(xié)議正式生效。
相比普通硅基二極管,蓉矽的MCR?產(chǎn)品具有nA級(jí)反向漏電、高溫特性穩(wěn)定、高抗浪涌電流能力等優(yōu)勢(shì),適用于中低壓150V~600V應(yīng)用。
與國(guó)內(nèi)外競(jìng)品相比,在耐壓、高溫漏電與反向恢復(fù)時(shí)間上,蓉矽的MCR?產(chǎn)品都顯示出了優(yōu)勢(shì),具有更高可靠性、更低的功率損耗,真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。
盡管蓉矽與外商同類產(chǎn)品在常溫下都表現(xiàn)出了nA級(jí)的漏電性能,但在高溫Ta>100℃后,蓉矽產(chǎn)品展現(xiàn)出了更穩(wěn)定的耐壓特性。
極致性能、極高性價(jià)比 服務(wù)光伏、快充、儲(chǔ)能等高增量市場(chǎng)
既然蓉矽NovuSiC? EJBS?和硅基MCR?產(chǎn)品的性能和可靠性如此優(yōu)異,它們能夠?yàn)榭蛻魩砟男┬б婺???huì)上,蓉矽高級(jí)應(yīng)用工程師王德強(qiáng)從光伏、直流快充、磁吸LED照明以及儲(chǔ)能等產(chǎn)品方案進(jìn)行了深入介紹。
王德強(qiáng)認(rèn)為,得益于蓉矽NovuSiC? EJBS?的優(yōu)異特性,它能夠?yàn)閺V大的光伏、直流快充等領(lǐng)域帶來可靠性要求高、成本更優(yōu)的解決方案。
以1100V光伏系統(tǒng)Boost PFC應(yīng)用場(chǎng)景為例,在相同應(yīng)用條件下,采用NovuSiC? EJBS?后,整個(gè)系統(tǒng)效率可以提升0.8%,硅基IGBT和SiC二極管的溫升可以分別下降6℃和13℃,整體的功率密度得到了大幅提升。
在直流充電樁方面,以20kW充電樁Vienna整流應(yīng)用場(chǎng)景為例,采用NovuSiC? EJBS?后,在相同應(yīng)用條件下,系統(tǒng)效率可以提升1.05%,開關(guān)損耗可降低91%,總損耗可降低50%。
而在儲(chǔ)能電源和LED照明領(lǐng)域,硅基MCR?將能夠進(jìn)一步幫助客戶提升產(chǎn)品性能,降低成本。
例如在儲(chǔ)能的防反接應(yīng)用場(chǎng)景,相同應(yīng)用條件下,采用了蓉矽的MCR?器件后,系統(tǒng)損耗降低了16%,而器件結(jié)溫降低10℃,充電效率提升1.25%。
在儲(chǔ)能的高頻整流應(yīng)用場(chǎng)景,相同應(yīng)用條件下,采用了蓉矽的MCR?器件后,系統(tǒng)總損耗降低18.7%,器件結(jié)溫降低13℃,輸出效率提升0.27%;若損耗不變,頻率可提升50%。
目前,磁吸LED照明非常流行,而由于軌道空間狹長(zhǎng)較窄,亟需新的器件技術(shù)來降低電源尺寸,并提高能效。
針對(duì)高效LED照明,蓉矽提供了以下2種解決方案。在高頻整流應(yīng)用場(chǎng)景,采用MCR?產(chǎn)品后,在輸出功率350W、諧振頻率200kHz情況下,實(shí)現(xiàn)了>94%的最高效率。而在輸出功率50W、工作頻率48kHz情況下,可實(shí)現(xiàn)90%最高效率。
嚴(yán)控產(chǎn)業(yè)鏈 提升客戶最?滿意度
作為四川省領(lǐng)先的SiC功率器件供應(yīng)商,蓉矽團(tuán)隊(duì)擁有豐富的功率器件經(jīng)驗(yàn),從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用等方面大力推進(jìn)SiC器件產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。
除了提供國(guó)際領(lǐng)先的功率器件產(chǎn)品,蓉矽也非常重視打磨公司在客戶服務(wù)方面的細(xì)節(jié)。蓉矽營(yíng)銷副總廖運(yùn)健透露,蓉矽重視對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)?規(guī)劃、協(xié)調(diào)、操作、控制和優(yōu)化,?標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)6個(gè)“正確”,即:將顧客所需的正確的產(chǎn)品能夠在正確的時(shí)間、按照正確的數(shù)量、正確的品質(zhì)和正確的狀態(tài)送到正確的地點(diǎn),使總成本達(dá)到最佳化。
廖運(yùn)健說,蓉矽這樣做的目標(biāo)有2個(gè),包括:提升客戶的最?滿意度(提?交貨的可靠性和靈活性);企業(yè)整體流程品質(zhì)最優(yōu)化(去除錯(cuò)誤成本、消除異常事件)。
SiC器件產(chǎn)品憑借材料優(yōu)勢(shì),在5G通信、新能源汽車、綠色能源、軌道交通等領(lǐng)域扮演不可或缺的角色,蓉矽表示,他們未來將一步一腳印,在核心技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先,進(jìn)一步做大功率器件業(yè)務(wù),在四川打造中國(guó)領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體研發(fā)和制造基地,為SiC產(chǎn)業(yè)生態(tài)作出貢獻(xiàn)。