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浅谈功率半导体的技术与未来产业发展(三)

发布日期:2022-02-17 19:51   来源:未知   阅读:

  免费全年资料大全!在国内,功率半导体器件的作用长期以来没有引起人们足够的重视,国内功率半导体行业处于小、散状态,相较于TI、Infineon已开始在12英寸晶园上生产功率半导体产品,国内目前还没有一家功率半导体IDM企业拥有8英寸生产线。国内大部分功率半导体IDM企业传统上以硅基二极管、三极管和晶闸管为主,国际功率半导体器件的主流产品功率MOS器件和IGBT只是近年才有所涉及。宽禁带半导体器件主要以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)为主,针对市场应用的宽禁带电力电子器件产品研发刚刚起步。目前市场热点的高压BCD集成技术虽然引起了从功率半导体器件IDM厂家到集成电路代工厂的高度关注,但发展水平与国际先进相比仍有较大差距。虽然“02专项”支持了低压BCD工艺和600V硅基/SOI基高压BCD工艺开发,但内嵌FLASH的高密度BCD工艺尚属空白。功率半导体是汽车电子的重要领域,但获得汽车电子产品认证的国内功率半导体生产企业寥寥无几,绝大部分车用功率半导体依赖国外进口。

  但我们必须欣喜地看到,在市场需求的牵引下,在国家政府项目,特别是国家“02”科技重大专项支持引导下,我国功率半导体产业展现出蓬勃发展的局面:国内众多6寸线寸线开始涉足功率半导体器件生产;深圳华为、株洲南车、北车永济、广东美的、国家电网等国内骨干整机(系统)企业开始研发或投资建设以IGBT为代表的先进功率半导体器件;一大批功率半导体领域海外留学人员回国创业。

  笔者认为,功率半导体是最适合中国发展的半导体产业,相对于超大规模集成电路而言,其资金投入较低、产品周期较长、市场关联度更高、且还没有形成如英特尔和三星那样的垄断企业(全球规模化功率半导体企业超过100家,前10大功率半导体企业销售额只占全球份额的50%)。但中国功率半导体的发展必须改变目前封装强于芯片、芯片强于设计的局面,应加强与整机企业的联动,大力发展设计技术,以市场带动设计、以设计促进芯片、以芯片壮大产业。

  功率半导体芯片不同于以数字集成电路为基础的超大规模集成电路,功率半导体芯片属于模拟器件的范畴。功率器件和功率集成电路的设计与工艺制造密切相关,因此国际上著名的功率器件和功率集成电路提供商均属于IDM企业。国内功率半导体企业(包括代工企业)在提升工艺水平的同时,应加强与系统厂商的合作,不断提高国内功率半导体技术的创新力度和产品性能,以满足高端市场的需求,促进功率半导体市场的健康发展。

  设计弱于芯片的局面起源于设计力量的薄弱。企业应加强技术人才的培养与引进,积极开展产学研协作,以雄厚的技术实力支撑企业的发展。

  我国功率半导体行业的发展最终还应依靠功率半导体IDM企业,在目前自身生产条件落后于国际先进水平的状况下,IDM企业不能局限于自身产品线的生产能力,应充分依托国内功率半导体器件庞大的市场空间,用技术去开拓市场,逐渐从替代产品向产品创新、牵引整机发展转变;大力发展设计能力,一方面依靠自身工艺线进行生产,加强技术改造和具有自身工艺特色的产品创新,另一方面借用先进代工线的生产能力,壮大自身产品线,加速企业发展;同时择机从芯片向器件,从芯片向模块,从模块向组件、整机发展。

  从国际知名功率半导体企业,特别是功率半导体模块企业分析,有着系统整机应用的IDM企业具有得天独厚的发展机会,因此我们期望更多的系统整机企业向株洲南车那样,面向国际竞争,完善核心技术产业链,进而推动中国功率半导体产业发展。

  1月4日,扬杰科技发布业绩预告称,公司预计2020年度归属于上市公司股东的净利润为36,024.46万元–41,653.29万元,同比增长60% ~85%,上年同期盈利为22,515.29万元。关于归属于上市公司股东的净利润较上年同期有较大幅度增长的主要原因,扬杰科技称,受益于功率半导体国产替代加速和下游市场拉动,报告期内,公司订单充足,产能利用率持续攀升,目前已处于较高水平,带来单位产品成本下降、毛利率水平明显提升。同时,扬杰科技在立足现有市场、产品的同时,持续加大研发投入,全力推进高端功率MOSFET、IGBT等新产品的研发及产业化,进一步优化公司的产品结构,促进公司整体效益的提升。另外,报告期内,扬杰科技预计非经常性损益

  国产替代加速 扬杰科技2020年净利预增85% /

  电装新型高质量碳化硅功率半导体已用于丰田公司最近推出的第二代Mirai燃料电池电动汽车。电装宣布已开始批量生产最新碳化硅功率半导体增压功率模块,这是其为实现低碳社会而做出的努力。该产品用于丰田的第二代Mirai新车型,于2020年12月9日上市。电装表示,已开发出REVOSIC技术,可将SiC功率半导体(二极管和晶体管)应用于车载中。 SiC是与常规硅(Si)相比在高温,高频和高压环境中具有卓越性能的半导体材料。因此,在关键设备中使用SiC已引起广泛关注,以显着减少系统的功耗,尺寸和重量,并加速电气化。2014年,电装推出了用于非汽车应用的SiC晶体管,并将其用于音频产品商业化,之后

  氮化镓(GaN)晶体是一种很有发展前景的材料,可用于研发下一代功率半导体设备。据外媒报道,日本国家材料科学研究所(NIMS)与东京工业大学(Tokyo Tech)研发了一种生长高质量GaN晶体的技术,与现有技术生长的GaN晶体相比,新技术制成的GaN晶体缺陷会少很多。与直接在溶液中生长晶体的传统技术不同,新技术采用了一种涂有合金薄膜的基底,以防止溶液中不合乎需求的杂质被困到生长的晶体中。用于下一代功率半导体设备中,以用于车辆和其他用途。不过,传统的GaN单晶体生长技术会将气态原材料喷到基底上,导致了一个主要的缺点:会在晶体内部形成很多原子大小的缺陷(包括位错)。当有位错缺陷的GaN晶体被集成至功率设备中时,会有泄漏的电流穿过该设备

  设备 /

  为实现低碳社会,电装开始量产搭载了高品质SiC(碳化硅)功率半导体的新一代升压用功率模块*1。2020 年 12 月 9 日在日本正式发售的丰田新一代“MIRAI”车型就搭载了该产品。持续布局深耕 SiC 功率半导体的研发生产电装至今为止为了将SiC功率半导体(二极管、晶体管)应用在车载用途中,一直在进行SiC技术“REVOSIC®*2”的研发。SiC 是一种半导体材料,与以往的 Si(硅)相比,在高温、高电波、高电压环境下具备更优秀的性能,对减少系统的电力消耗、小型化、轻量化都有很大贡献,正作为制作电动化关键器件的原材料而备受关注。电装在 2014 年实现

  据科创板日报报道,从供应链多家公司获悉,功率半导体行业目前平均涨幅5%-10%,部分产品涨幅更高。“缺货严重,不排除有更多涨幅。2021年H1订单排满,甚至有订单排到明年年底。”过去一周,8英寸晶圆产能告急的警报依旧在产业链上空回荡,包括LCD驱动芯片、电源管理芯片、CIS芯片在内的一些列产品陆续出现缺货、涨价的情况,在IGBT、快充芯片这类产品需求十分旺盛的领域中尤为明显。

  安全体系、运行监管体系建设也将不断完善。李克强指出,当前,智能网联汽车发展正处于关键期、攻关期,《路线》的制定将支撑政府自动驾驶产业规划、推动行业技术创新、引导社会资源集聚,为中国汽车产业紧抓历史机遇、加速转型升级、支撑制造强国建设指明发展方向,提供决策参考。智能网联汽车看似行走的计算机,与传统汽车最大的区别便是数字化、智能化,因而在良好发展势头的带领下,汽车电子也迎来新的生机,为国内半导体产业链进一步壮大提供更多的机遇。这其中值得一提的是在第三代半导体材料加持下的功率半导体市场。智能网联汽车发展的受益者2020 年“两会”期间,民进中央提交了《关于推动中国功率半导体产业

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