国产SiC MOSFET芯片上车?量产恐仍需一定时间
129 2023-04-07
五十五所与红旗的组合确实让行业对国产芯片开始侧目,但从实际情况出发,国产芯片上主驱,可能仍需要一段时间。
1、芯片制造的瓶颈
虽然业内人士都知道SiC功率器件制造工艺与Si基功率器件制造工艺差异不是很大。但是SiC功率器件的良率却远低于Si基功率器件,这里主要有以下几个原因:
①与衬底、外延的质量有关;
②SiC的掺杂只能通过离子注入机注入高能粒子,这个过程会破坏晶格结构,因此需要高温退火进行恢复,但是SiC的退火温度在1600℃左右,这么高的温度既要保证晶圆上的器件结构不被破坏,还要达到高的离子激活率和准确的P型区域是非常难的;
③MOSFET是通过是否给栅极加电压实现对源极和漏极是否导通的控制,那么栅氧层的质量就尤为关键,栅极氧化层出现缺陷会影响沟道迁移率导致MOSFET阈值漂移,进而导致漏电增加。
2、一定的车规认证周期
目前,碳化硅产品上车和IGBT的流程类似,都是先做 bench test(系统级测试),再做 DV、PV 测试,以及冬测、夏测,之后做上车测试,市场上并没有特别针对 SiC 的测试,也没有特别针对外延和衬底的认证,只要模组过了 AQG324、芯片过了AEC-Q101 等就认为风险可控。国内虽有不少企业通过了车规认证,但对车本身而言,真正的认证只有量产认证。
那碳化硅产品上车,大概需要多久呢?以 ET7 为例,从 2020 年 6 月立项开始做,到 2022 年 Q1 SOP,大约需要 1.5-2 年。DV、PV 测试都是 3-6 个月,前期设计约 3 个月,上车后冬测、夏测约 3-6 个月,期间有一些重叠,最后爬产、产线升级整理和供应商备货总共需要 0.5-1 年,因此真正量产上车需要经历 1.5-2 年的研发周期。目前五十五所的该款产品,仍在A样阶段,后续还需要经历较长的验证周期后,才能真正实现量产。
好的开端
即使如上文所说量产仍需一定时间,我们还是要为五十五所与红旗的合作碰撞感到欣慰,这意味着中国制造芯片具备了主驱应用的技术能力,离真正量产仅有一步之遥。
据调研,五十五所的衬底采用的是天科合达、天岳、烁科生产的中国制造衬底。这意味着,中国制造衬底的头部企业也具备了主驱应用的技术水平,即使中国制造碳化硅的技术迭代与良率提升仍较为缓慢,但这则新闻无疑是给中国制造碳化硅产业链发展注入了强心针。让我们看到了中国制造替代的巨大市场机会。
未来随着新能源汽车碳化硅车型的推出放量,汽车“缺芯”难题有望能够得到缓解,汽车电子产业链供应链安全能够得以保障,这也是五十五所一直以来的初衷和坚持实现的使命。