三安集成：6英寸车规级碳化硅产品线预计在2021年实现量产

7月3日，2020慕尼黑上海电子展盛大开幕，作为慕尼黑展唯一的视频直播合作方，电子发烧友网在展会期间，通过现场直播方式采访了智慧出行、物联网、5G、人工智能等领域内众多企业，就相关的行业、技术、市场和产品等话题进行了广泛的交流。

 
图1：厦门市三安集成电路有限公司技术市场总监叶念慈博士。

 
在7月4日上午，厦门市三安集成电路有限公司技术市场总监叶念慈博士在视频采访直播间接受了<电子发烧友网>的采访，他介绍了三安集成可以提供的主要产品和解决方案；本次慕尼黑上海电子展上重点展示的产品和服务；SiC等第三代半导体技术在汽车上的应用情况，以及三安集成在SiC代工方面的现状和未来计划。以下是采访实录。
 
请您简单介绍一下三安集成电路有限公司？
叶念慈：三安集成是三安光电的全资子公司，延续三安光电20年的化合物半导体芯片大规模制造经验，为客户提供有保证的良率、更快的交付和更好的成本效益。
 
三安集成是中国首家基于6英寸晶圆的化合物半导体晶圆代工厂，我们产业链布局的比较完整，从衬底、外延、制程开发到芯片封测，我们都有相应的投入和规划；三安集成专注于化合物半导体领域，从基于砷化镓材料的无线射频IC，到基于碳化硅、氮化镓材料的宽禁带功率半导体，再到基于砷化镓、磷化铟材料的激光光源和光探测芯片，三安集成致力于成为世界级的化合物半导体研发、制造和服务平台，服务全球IDH和IDM。
 
整体来看，我们现在主要专注五大板块：微波射频、电力电子、光通信、外延，以及滤波器业务。

 
图2：叶念慈博士（右）在接受<电子发烧友网>行业分析师程文智（左）的采访。

 
在本次慕尼黑上海电子展上，贵公司重点展示的产品和技术方案有哪些？它们的技术亮点是什么？
叶念慈：本次展会上，我们完整展示了电力电子和光技术板块的已量产产品和服务。其中，电力电子板块带来了碳化硅的衬底、外延、SBD晶圆和分立器件，以及氮化镓E-HEMT工艺的晶圆代工；650V/1200V碳化硅肖特基势垒二极管，采用混合PiN肖特基二极管（MPS）设计，能提供更好的可靠性，“低正向压降”特性，大幅减少导通损耗，帮助实现系统级别的效率提升和功率密度提升。650V氮化镓增强模式高电子迁移率晶体管（E-HEMT）芯片制造已全面符合JEDEC可靠性标准，常关型器件设计，具备低比导通电阻和优良的品质因数。
 
光技术板块展示了多种速率的、多种波长的激光光源和光探测芯片的代工服务，包括高功率VCSEL、高速率VCSEL、DFB、EEL，和光探测芯片MPD、APD、PD、SPD。针对数据中心的AOC、光模块应用，三安集成提供基于成熟的砷化镓技术平台的高速25G VCSEL、DFB芯片组及阵列，并备有多波的CWDM综合方案，搭配三安集成25G 850nm PD或1310nm PD芯片，为客户提供全套的低功耗、极具成本效益的25G收发芯片组合。
 
我们看到三安集成在2018年底的时候就公布了商业版本的6英寸碳化硅晶圆制造流程，请问是否可以介绍一下，现在的产能利用情况？
叶念慈：三安集成在泉州南安投资的333亿项目已经开始产出，预计在2021年，6英寸碳化硅晶圆的月产量将会突破千片。
 
现在我们在6英寸碳化硅晶圆制造产线还是工程线，但是，我们已经调试通过了，而且已经经过了可靠性认证。预计在今年下半年，我们会全面转移到6英寸碳化硅生产线上。
 
这几年碳化硅等第三代半导体技术的发展颇受关注，您如何看待碳化硅产品在智能汽车中的应用？据您观察目前的应用情况如何？三安集成对这个市场做了哪些准备呢？
叶念慈：和硅基半导体相比，碳化硅/氮化镓这类第三代半导体技术，凭借其热导率高、电子饱和速度高、击穿电压高、介电常数低等特点，能更好地适应高频、大功率、耐高温、抗辐照等严苛的使用环境。也就是说，能用更小型化的功率器件为车类其他部件留出空间，同时，提升充电效率、减少充电时能源损耗。
 
其实近几年，碳化硅产品在汽车上的应用还比较保守，去年特斯拉Model 3在其电驱部分使用了碳化硅产品，已经导入量产，这证明碳化硅产品是可以用在高性能电驱上的。
 
除此之外，我们认为车载充电器和汽车充电桩也都是比较热门的应用。同时，我们也高度关注碳化硅产品在电驱上的应用。电驱动系统是电动汽车的核心部件之一，获得车规级相关认证是非常困难的。
 
三安集成在汽车产业方面投入了很多资源，做了特别的布局。我们已经让让碳化硅生产线通过了车规级IATF16949质量管理体系的认证。
 
三安集成积极布局碳化硅衬底制造和碳化硅、氮化镓外延生长；同时，已经发布650V/1200V全系列肖特基二极管产品线，碳化硅平面型MOSFET第一代产品也将于第四季度推出。
 
今年的情况跟往年大不一样，除了突入起来的新冠疫情，还有贸易冲突夹杂其中，这些国内外的形势对贵公司有哪些影响？你们又打算如何应对？
叶念慈：疫情的影响是全球性的，但对IT产业来是一个利好，因为大家要保持社交距离，使得远程会议的需求量突然增大，对网络带宽的要求也同步提高，这对光通讯芯片市场来说，是一个促进，我们的光通讯芯片生产线正在开足马力，全力保证如期交付。
 
中美贸易摩擦的影响可能要更大一些，但其实很多欧美厂商也在我们这里代工，如果不在我们这里代工，移回欧美的话，他们也会很痛苦，成本会大幅提升。
 
还有一个影响是，微波射频、光通信或者是电源功率，很多需要用到高端材料，而很多高端材料美国对我们是禁运的。
 
中美贸易摩擦带来的更多是机会，很多欧美厂商也在我们这里代工，临时更换其他代工厂的话，成本会大幅增加。另外，也促使很多国内厂商加速芯片的全面国产化转型，这将进一步拓宽我们的市场份额。
 
纵观历史发展，不稳定因素恰恰是推动技术前进的关键要素。三安集成所处的化合物半导体行业，随着5G、新能源电力网络、绿色智能出行等等新应用技术的发展，也会为化合物半导体芯片提供更大的市场需求。三安集成只需要保持初心，坚持在这一领域的持续产能投入、人才培养和新技术开发，为化合物半导体的市场爆发做好准备。