量产!国产垂直BCD工艺重要突破,稳先微高边开关芯片实现双重自主化

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开篇:国产工艺新进展,稳先微垂直 BCD 高边开关量产落地

据悉,专精特新 “小巨人” 企业稳先微电子近期实现重要突破 —— 基于100% 国产化垂直 BCD 工艺的车规级高边开关 WSD9008 正式量产。这款芯片的Rsp(比导通电阻)性能参数达到 11 mΩ·mm² ,优于全球市场多数同类产品。

在国内汽车电子高边开关市场规模持续增长、国产化需求稳步攀升的背景下,该产品的量产不仅有助于完善国产高端车规级高边开关的产品序列,更保障这一关键器件供应链的 自主、安全与可靠

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核心突破:垂直BCD工艺平台的创新性集成

根据市场反馈,稳先微第二代全国产的平面BCD工艺高边产品已陆续上车,本次我们了解到的垂直BCD工艺高边产品被定义为“稳先微第三代高边产品”,历经工艺突破和稳先微在该领域的技术积累,当前样品的性能参数可对标海外头部企业。

它将平面BCD工艺的高精度控制与垂直SGT工艺的大功率处理能力,融合于同一片N型硅衬底之上,这实现了功率开关与智能控制电路在单晶圆层面的高度集成。

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技术解构:该工艺在N型硅衬底上,同步构建并互联了SGT(屏蔽栅沟槽)结构、双极性晶体管、CMOS逻辑电路和高压LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)器件。

这种单晶圆融合技术,使WSD9008得以在同一颗芯片上,同时获得SGT结构的优异功率密度和高鲁棒性,以及平面BCD的精密信号处理和高稳定性。

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性能验证:用实测数据体现工艺价值

工艺创新的价值,需要通过性能数据来兑现。对于功率开关芯片而言,比导通电阻(Rsp) 是衡量其能效水平的关键指标之一,数值越低代表导通损耗越小、效率越高。

第三代WSD9008样品测试数据

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WSD9008的Rsp典型值低至11 mΩ·mm² 。这一数据处于行业领先水平。作为对比,采用CMT8工艺的同类产品Rsp约为17 mΩ·mm², SMART7工艺的标杆产品Rsp也在12 mΩ·mm²左右。

这组数据表明,稳先微的自主工艺平台已具备相当的先进性,国产芯片在核心性能参数上已达到国际主流产品水平。更低的导通损耗有助于提升系统能效并减少热累积,从而支持终端产品实现更高的可靠性与更长的使用寿命。

阻性、感性、容性 相关测试波形

阻性负载

VS=13V,IN=5V@1KHz,Duty=50%,R ~LOAD~ =4ohm

CH1:IN CH2:OUT CH3:VS CH4:IOUT

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容性负载

VS=13V,IN=5V@1s,C ~LOAD~ =1mF,R ~LOAD~ =1.3ohm

CH1:IN CH2:OUT CH3:VS CH4:IOUT

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卤素灯负载

VS=16V,IN=5V@1s,LOAD:H9(12V/65W)

CH1:IN CH2:OUT CH3:VS CH4:IOUT

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感性负载

VS=13V,IN=5V@1.5ms,L ~LOAD~ =6mH

CH1:IN CH2:OUT CH3:VS CH4:IOUT

BCD

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应用落地:满足高可靠性场景要求

基于先进的底层工艺,WSD9008具备了满足严苛应用要求的特性。该芯片支持 4V至28V的宽范围输入电压 ,并能承受高达40V的抛负载瞬态电压冲击。能够适应汽车环境中常见的冷启动、负载突降等极端电源工况,符合车规级应用要求。

在安全性方面,WSD9008集成了过流保护、短路自关断、过热关断及** [可选:欠压锁定]** 等全套诊断保护功能。通过 多路复用模拟信号反馈 机制,可实时将负载电流、芯片温度等关键状态转化为模拟电压信号输出。

这一设计使得系统主控制器无需复杂的外围电路,即可实现对功率状态的监控与故障诊断,从而简化了系统设计,并有助于提升整体可靠性。

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产业意义:助力产业链自主化进程

稳先微垂直BCD工艺产品的量产,其意义超越单一芯片的上市。它标志着国产垂直BCD工艺平台已从技术研发阶段走向成熟商用,初步实现了从芯片设计、工艺制造到封装测试的全链条本土化贯通。

对于整车厂商及零部件供应商,尤其是正处于快速发展的国产汽车产业而言,这意味着在一颗关键的车规级核心功率器件上,多了一个从“有”到“优”、且供应安全自主的可选项。这为提升国内汽车产业链在该领域的自主性与韧性,提供了实质性的技术支撑。

产品选型表

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据稳先微品牌部透露,目前稳先微第二代和第三代高边产品同步开启全型号的量产计划,全新的自主可控可靠的国产高边开关产品将于本年Q2季度陆续上市。

未来,稳先微计划基于这一自主工艺平台,进一步拓展智能熔断器、固态继电器等亟待突破的产品市场。

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