电子发烧友网报道(文 / 吴子鹏)2025 年 9 月 4 日,第十三届半导体设备与核心部件及材料展(CSEAC 2025)在无锡太湖国际博览中心隆重召开。CSEAC 2025 以 “专业化、产业化、国际化” 为宗旨,涵盖展览展示、主旨论坛、专题论坛、圆桌对话、产业上下游对接会、人才招聘会、高校科研成果展、企业人力资源宣讲会等多项活动。
在同期举办的 “功率及化合物半导体产业发展论坛” 上,北方华创、英飞凌、华润微电子等产学研用领域的头部机构代表轮番登台,分享行业洞见与技术成果。
中国:全球最大功率器件消费国,贡献 40% 市场份额
作为 “功率及化合物半导体产业发展论坛” 主持人,陕西省半导体行业协会常务副理事长兼秘书长何晓宁分享了行业发展的关键统计数据。他指出,当前功率半导体产业正迎来黄金发展期:
·市场规模持续扩容:据数据显示,2024 年全球功率半导体市场规模已达 530 亿美元,近四年复合增长率约 5%;
·增长潜力进一步释放:随着第三代半导体材料加速渗透,未来五年全球市场规模有望以 8% 以上的复合增长率突破 800 亿美元;
·中国地位凸显:作为全球最大的功率半导体消费国,中国贡献了约 40% 的市场份额,是推动全球产业增长的核心力量。
陕西省半导体行业协会常务副理事长兼秘书长何晓宁
值得关注的是,化合物半导体作为功率器件的重要组成部分,正成为半导体行业新的增长引擎。伴随新能源汽车、可再生能源等新兴领域的快速发展,以及 5G、AI 技术的持续进步,化合物半导体市场有望长期保持高速增长态势。
北方华创:装备创新是第三代半导体产业的 “基石”
北方华创化合物半导体行业总裁李仕群以《同芯共赢,以装备创新推动第三代半导体产业蓬勃发展》为主题进行分享。他首先强调,创新技术与应用场景正持续带动化合物半导体需求升级,并以 800V 高压平台为例进行说明:
在 800V 高压平台下,传统硅基 IGBT 器件的导通损耗和开关损耗显著上升,直接导致系统效率下降、成本增加;而碳化硅(SiC)MOSFET 凭借更高的耐压能力、更低的导通与开关损耗、更高的工作频率及热导率,成为该平台下的更优选择。
北方华创化合物半导体行业总裁李仕群
作为半导体基础产品领域的核心企业,北方华创深耕半导体装备、真空及锂电装备、精密电子元器件等业务,产品广泛应用于集成电路、先进封装、半导体照明、第三代半导体、新能源光伏、新型显示、真空热处理、新能源锂电等领域,致力于成为该领域值得信赖的引领者。
李仕群特别指出,装备是第三代半导体产业发展的 “重中之重”。在化合物半导体领域,北方华创已形成完整的设备矩阵,可提供长晶炉、干法刻蚀设备、薄膜设备、炉管设备、清洗设备等,为客户提供覆盖全流程的工艺解决方案。
聚焦碳化硅器件制造,其性能表现与制造环节的 “均匀性”“稳定性” 高度绑定 —— 尽管器件自身电容、导通电阻、阈值电压等参数的微小差异,会直接影响开关损耗、并联均流等核心性能,但这类差异的根源不仅与器件设计相关,更依赖装备对工艺的精准控制。
为解决这一关键问题,北方华创通过专项技术创新实现突破:例如推动外延设备从 “水平单片式” 向 “垂直多片式” 迭代,并叠加原位刻蚀、自动打磨功能。其中,原位刻蚀可在不取出晶圆的情况下清除外延层表面杂质;自动打磨则能减少核心部件损耗,最终使外延层的掺杂均匀性显著提升,间接缩小器件自身电容的参数差异,为高性能碳化硅器件量产奠定基础。
英飞凌:碳化硅 MOSFET 赋能电力电子系统 “高效创新”
英飞凌科技高级技术总监、工业与基础设施业务大中华区技术负责人陈立烽,以《CoolSiC™ MOSFET 赋能电力电子系统的创新设计》为主题,从应用系统视角剖析了碳化硅 MOSFET 的发展趋势。
英飞凌科技高级技术总监、工业与基础设施业务大中华区技术负责人陈立烽
陈立烽表示,“提升系统效率、性价比与可靠性” 是电力电子系统永恒的核心需求,而功率器件存在特定的 “甜蜜点”—— 即器件在某一电压等级、功率密度与应用场景下,能同时实现效率、成本与可靠性最优适配的区间。这一区间曾长期由硅基器件(如 IGBT、超级结 MOSFET)定义,而宽禁带半导体凭借材料特性突破,正重构这一核心逻辑。
他强调,碳化硅 MOSFET 在终端应用中的关键,在于精准找到这一 “甜蜜点”,无论是 AI 服务器电源还是电机驱动场景均是如此。英飞凌的碳化硅 MOSFET 可帮助开发人员有效提升系统效率、功率密度与可靠性,为应用创新提供支撑。
基于丰富的量产经验与兼容性技术积累,英飞凌推出了革命性的 CoolSiC™ MOSFET 技术,实现了全新的产品设计。相较于 IGBT、MOSFET 等传统硅基开关,SiC 功率 MOSFET 具备显著优势,可为系统设计人员提供最优的性能、可靠性与易用性,同时赋予设计人员新的灵活性,助力其实现前所未有的效率与可靠性水平。此外,高压 CoolSiC™ MOSFET 技术在反向恢复特性上也取得了突破性改进,相关产品覆盖 650V、1200V、1700V、2000V 电压等级,包含分立封装产品与模块产品,可满足不同场景需求。
陈立烽特别介绍,英飞凌 SiC MOSFET 电源模块提供多种拓扑配置,包括三电平(three-level)、四管(fourpack)、半桥(half-bridge)、六管(sixpack)及升压(booster)结构。其中,CoolSiC™ MOSFET Easy 模块凭借良好的热界面、低杂散电感、坚固的结构设计及 PressFIT 连接技术,在工业与新能源领域具备突出竞争力。
华润微电子:技术迭代驱动碳化硅 “替代革命”
华润微电子重庆有限公司(以下简称 “华润微”)产品线总经理马荣耀,以《SiC MOS 技术进步驱动行业变革》为主题分享时指出,碳化硅技术正加速替代硅基 IGBT 与超级结 MOSFET:2024 年全球碳化硅市场规模已超 300 亿元,预计 2029 年将达到 800-1000 亿元,市场增长空间广阔。
华润微电子重庆有限公司产品线总经理马荣耀
在碳化硅领域的布局上,华润微作为具备芯片设计、掩模制造、晶圆制造、封装测试全产业链一体化运营能力的 IDM(垂直整合制造)半导体企业,目前主营业务分为 “产品与方案”“制造与服务” 两大板块。凭借自主的产品设计能力与可控的制造过程,华润微在分立器件及集成电路领域均已形成较强的产品技术与制造工艺优势,构建了先进的特色工艺体系与系列化产品线。
具体到碳化硅业务进展,马荣耀介绍:
·产线建设:华润微拥有国内首条 6 英寸 SiC 晶圆产线,目前已实现稳定量产,并具备进一步扩产的能力;
·产品落地:SiC JBS G3 与 SiC MOS G2 产品已完成系列化开发并实现量产,整体性能达到国际领先水平,正围绕新能源汽车、充电桩、光储逆变、数据中心电源、工业电源等领域全面推广上量;
·车规突破:针对车载 OBC(车载充电机)、DC-DC 转换器、车载空压机、主驱逆变等场景的多款车规级 SiC MOS 及模块,均已完成样品开发,并进入行业头部客户的测试认证与量产导入阶段;
·技术迭代:SiC MOS G3、G4 平台正同步研发,目前已启动 G4 平台产品的系列化工作,以满足更高效率应用场景的需求。
马荣耀强调,华润微正持续加大 SiC 平台研发投入,重点聚焦 “提升产品可靠性、降低缺陷率与比导通电阻(Rsp)” 三大方向,旨在增强在中高端市场的核心竞争力。他在分享中还提及华润微产品与国内某厂商产品的对比数据:在均流能力、寄生电感、系统效率等关键指标上,华润微的碳化硅产品表现更为出色。
总结:产业链协同发力,推动功率半导体迈向更高水平
何晓宁在论坛总结中表示,本次 “功率及化合物半导体产业发展论坛” 不仅集中展现了国内企业在碳化硅技术上的突破成果,更凸显了产业链协同的重要性。他指出,未来需进一步深化产学研合作,聚焦装备、材料、设计等关键环节攻克技术难题,持续完善产业链生态,推动我国功率半导体产业迈向更高水平。