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国产高端功率器件的进击:瑶芯微推出工业级大功率高压超级结MOSFET

来源:爱集微

#瑶芯微#

#功率器件#

08-02 07:49

集微网消息,近年来新能源汽车、新能源发电、智能电网、轨道交通等诸多新兴应用领域的蓬勃发展,带动了功率器件的强劲需求。以往功率器件IGBT、MOSFET供应长期被国外厂商垄断,而自2020年开始市场上出现不同程度的缺货情况,打开了国产替代的窗口期。本土厂商正通过不断的技术积累以及试错、升级,开始逐渐崛起,一部分国产功率产品的性能和长期稳定性已经可以与国家一线厂商对标。

成立三年的瑶芯微电子科技(下称“瑶芯微”)就是其中一家,已经在功率器件领域拥有多项成果,其产品包括中低压Trench MOS以及SGT MOS,高压SJ超结MOS和IGBT器件以及SiC MOS和SiC 二极管,覆盖高中低全电压平台。

国产Super-Junction MOSFET性能对标国际大厂 

为了帮助开关电源设备达到更高的能量密度和效率,瑶芯微推出的650V Super-Junction MOSFET AKS65N410WMF具有低Qg、低Rds(on)以及优良体二极管特性,可以实现高速开关、低开关损耗、低导通损耗,能显著降低开关电源的热量损耗。

集微网了解到,该产品主要面向大功率电源设备,比如太阳能光伏发电、电动汽车充电桩、UPS不间断电源、服务器电源等多个应用场景。瑶芯微对集微网指出,该产品在综合性能表现达到甚至部分超过国际一线厂商水平,目前已导入国内头部太阳能光伏发电、服务器电源客户,产品已经通过评估验证,其他电源类客户已进入批量供货阶段。

一直以来高性能高压MOSFET的供应都被国际一线厂商垄断,瑶芯微认为,随着近几年国内半导体设计和制造工艺发展,这一态势正在被扭转,国产替代是大趋势。尽管与国际大厂相比,公司目前的产品系列相对较少,但瑶芯微表示,公司正在持续投入研发力量开发更优性能的产品,后续会针对不同细分领域推出专用化的产品,还将包括车规级功率器件产品。

不断在技术研发上突破是获得市场的关键。瑶芯微指出,新能源汽车、光伏、风电等领域对于功率器件的技术要求在不断提高,比如新能源汽车领域有功能安全要求,要确保人身安全,对器件的可靠性和寿命就有更高要求。而MOSFET主动型器件,还需要通过严格的AECQ-101车规认证。此外,在保证寿命和可靠性要求的同时,还有降低损耗,帮助系统减小体积和重量。

在光伏等工业应用领域,由于使用环境恶劣、温差大、过负载要求高,要求功率器件能够在高低温、高湿度、高海拔、盐雾等环境下运行,同时风场光伏发电厂往往处于偏远地区,维护成本高,对器件和系统的可靠性要求也同样很高。据悉目前AKS65N410WMF已经完全满足工业使用,包含普通工业电源和光伏应用。

冲击高端 国产替代步伐加速

由于MOSFET、IGBT等中高端产品技术门槛较高,工艺更复杂,且客户认证壁垒较高,目前仍主要依赖于进口,处于被国外巨头垄断的现状,以英飞凌、安森美、意法半导体为主导的国外企业占据了国内高端功率器件80%以上的市场份额。

而据Omdia数据显示,中国作为全球最大的功率半导体消费国,2019年市场规模达到 177亿美元,占全球市场比例高达 38.1%。预计未来中国功率半导体将继续保持平稳增长,2024 年市场规模有望达到 206 亿美元,2019-2024年的CAGR为3.1%。目前来看,高端功率产品的国内自给率严重不足,国产替代空间巨大。

目前国内厂商主要以二极管、晶闸管、低压 MOSFET 等低附加值产品为主,但是冲击高端显然是国产厂商接下去发展的重要方向。

“国产器件需要做的就是稳扎稳打,从通用型器件到专用型器件,从中低端应用到高端应用,最终能够占据绝对的领导地位。”瑶芯微指出,受限于国内半导体设计和制造水平,高端功率器件一直被国际一线厂商所限制。不过,随着近几年的发展,除了一些极高端的金字塔尖的应用还有所差距外,在大部分的应用领域,国产功率器件厂商都可以直接跟一线厂商相PK,并不落下风。

而这一波元气件大缺货的状态令产业链下游相关行业客户的进口替代意愿强烈,一定程度上加速了客户评估国产器件的步伐以确保供应链安全,这对国内厂商是难得的机会。具备核心技术实力、产品质量、性价比优势以及产能的国内龙头迎来绝佳的客户导入窗口期。

对此,瑶芯微指出,尽管产业链上下游国产替代的意识以往就有,但仅仅是在短平快的一些小项目上少量使用。而现在市场供应全面吃紧的情况,花更多的精力和资源使用更多的国产替代器件已经势在必行。

作为器件厂商要抓住这一波市场机会,确保项目的顺利执行,瑶芯微认为,需要从几个方面入手:首先,对于已有项目替代方面,需要评估公司的器件和原始设计能否直接替代,需要作出哪些更改。其次,在替代之后要跟进整机功能试验和型式试验,及时提供技术服务确保测试评估顺利进行,同时还要随时跟进客户项目进度,保证物料的按时供应。此外,很重要的一点是,要和客户紧密合作,与客户一起跟进和发掘新项目,第一时间导入新设计。

瑶芯微表示,未来将持续扎根高端功率器件赛道,除了推出通用型器件以外,也会深耕更多细分行业应用,推出不同的专用型号和性能更优异的产品助力行业发展。同时,更要与客户深度合作,针对客户的系统要求定制化设计并供货。这也是本土厂商抓住这一波市场窗口期的重要一步。(校对/萨米)

责编: 刘燚

干晔

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集微网IC频道副主编,关注人工智能、智能制造、智驾及AIoT产业链。

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