集微网，功率器件是电子设备的主要组成部分，广泛运用于汽车、通信、工业及消费电子等领域，尤其是在新能源汽车、光储、5G通信等新兴领域的持续景气发展驱动下，对具备更高耐压范围、更高功率密度、更低开关损耗等关键指标的功率器件提出了全新需求。
SiC以其高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等特点很好适应了新兴行业需求，不过，比较硅基功率器件，SiC仍处于早期发展阶段，无论国际还是海内家当链，始终难以打破良率低、本钱高档瓶颈，延缓了SiC的遍及发展。
不过如上桎梏已被冲破，SiC加速驶向发展的快车道。1月12日，深圳市至信微电子有限公司（简称：至信微）2024新品发布暨代理商大会在深圳威尼斯英迪格酒店正式召开，会上至信微隆重发布1200V/7mΩ、750V/5mΩ等行业领先的SiC芯片，同时展示了超高良率的晶圆裸片，至信微副总经理王仁震先容，受益于超高良率，1200V/7mΩ具有强大的性能指标和非常明显的本钱上风。
厚积薄发，技能底色初显
比较硅基办理方案，SiC器件能减少80%的晶片尺寸，降落60%的功率损耗，同时能知足高集成、轻量化发展需求，被认为是最具发展潜力的第三代功率半导体器件之一，未来有望在新能源汽车等新兴领域取代硅基IGBT器件。
据集微咨询及Yole统计数据，2021年，环球SiC市场规模约为10.92亿美元，个中新能源汽车市场规模为6.85亿美元，占比约62.73%；估量到2027年市场规模将提升至62.98亿美元，个中新能源汽车领域市场规模为49.86亿美元，占比提升至79.17%。
在这样的背景下，环球半导体家当链加速了SiC干系技能攻关，海内也呈现了大批家当链企业，干系SiC产品陆续不才游市场得到运用。
同时，伴随市场创新需求的持续变革，市场对SiC性能也在持续提升，如在新能源汽车领域，为进一步提高充电效率、缩短充电韶光，海内新能源汽车品牌纷纭发布基于SiC的800V高压平台，估量到2025年800V+SiC方案的渗透率将超过15%。
至信微1200V/7mΩ、750V/5mΩ SiC晶圆正式发布
为推出更适宜新能源汽车等新兴领域对高性能功率器件的需求，曾担当华润华晶微电子副总经理的张爱忠，邀集意法半导体、台积电、集创北方、艾默生等有名企业技能骨干，以及来自中科院、清华大学、同济大学等科研机构的大批专家，共同组成实力雄厚的SiC研发团队，2018年即成功推出1200V 10/20A SiC SBD，并于2020年实现第二代1200V 80mΩ MOSFETs迭代。
王仁震表示，“至信微团队是一个技能导向型的团队，前期重点精心打磨产品。在研发的第二代产品的性能参数已达到国际有名品牌友商第三代产品同等水平，并经种子客户测试且得到良好反馈后，我们才正式成立至信微公司向外推广产品。”终极，张爱忠团队于2021年11月30日正式注册成立至信微。
根据SiC的不同指标特性，运用处景有所不同。以新能源汽车为例，1200V/80mΩ SiCMOS适用于汽车空调、车载DCDC、车载OBC等场景，1200V/40mΩ SiCMOS紧张运用于充电桩电源模块等领域，而具备更大电流能力的1200V/16mΩ SiCMOS逐步成为汽车主驱的主流器件。
但这还知足不了市场对更高性能的需求，借助强大研发实力以及原有产品线布局，继2023年6月推出1200V/16mΩ SiC MOSFETs后，时隔半年，至信微再次发布达到环球领先水平的1200V/7mΩ SiC MOSFETs新品。
横空出世，性能环球领先
降落导通损耗和动态损耗不仅是芯片技能的发展方向，同时是下贱市场的创新需求，特殊是新能源等新兴领域，行业创新有赖于更高性能的芯片底座支撑。在1200V/16mΩ SiC MOS的根本上，各家SiC企业已将1200V/7mΩ当做新的设计目标。
行业周知，功率芯片的漏极-源极导通电阻Rds（on）越小，电流利过MOSFET时的电阻越小，功率损耗也就越小。
不过目前环球有能力推出自研单Die 1200V/7mΩ SiCMOSFETs的企业并不多，至信微即为环球极少数几家具备这一能力的企业之一，这也意味着至信微的SiC MOSFET设计技能已达到天下前几位的领先水平。
至信微不同规格型号CP图比较
据王仁震先容，该SiC芯片采取的是平面工艺，可以很好降落沟槽工艺在离子注入时可能面临的材料晶格损伤或是畸变风险，同时能减少立体构造芯片随意马虎产生的电场应力积蓄征象涌现，从而提升芯片的可靠性，知足车规级、工业级等高哀求场景的高可靠运用需求。
目前，Rds（on）为14mΩ-16mΩ的1200V SiC MOS芯片可支持的最大电流普遍在120A旁边，而至信微1200V SiC MOS芯片的Rds（on）低至7mΩ，单Die可以支持到250A以上的超大电流，也是环球首颗达到这一电流水平的单颗平面工艺1200V/7mΩ SiC MOS芯片，从而使得单芯片的系统输出功率达到30kW。同时，标称1200V的该器件耐压至乃至可以达到1600V以上。
更高的输出功率，同时使得基于至信微1200V/7mΩ SiC MOS芯片开拓的功率模块具备更高的可靠性。
功率模块每每须要用到多颗SiC芯片级联，而利用的芯片数量越多，对芯片的同等性哀求越高，以功率约为200kW的电动汽车为例，功率模块须要配置36~48颗16mΩ的SiC芯片，而采取7mΩ的SiC芯片，所需的芯片数量将降至18~24颗，大幅降落了布线难度和均流哀求，模块的可靠性随之大幅提升，这也是主机厂更方向于选用高密度功率器件的缘故原由。
超低本钱，降维赋能创新
值得把稳的是，发布会现场还展示了晶圆裸片，这在过往干系的SiC器件设计公司发布会中极为少见。据至信微现场事情职员先容，目前其1200V/16mΩ SiC MOS晶圆的良率已经超过85%，而1200V/7mΩ SiC MOS晶圆的良率也在80%以上。
行业周知，虽然SiC性能优于IGBT，但由于良率瓶颈打破难，导致SiC产品的本钱普遍偏高，影响了SiC的遍及运用。供应链数据显示，行业中1200V/16mΩ SiC MOS晶圆的良率普遍在70%以内。
得益于行业领先的产品良率，至信微SiC具有更强的本钱上风，至信微副总经理何京京先容，“我们的1200V/16mΩ SiC MOS较行业同类产品有约20%的本钱上风；估量1200V/7mΩ SiC MOS产品将与同行保持有30%以上的本钱上风。”
至信微1200V/7mΩ、750V/5mΩ SiC MOSFETs晶圆
而至信微能冲破行业瓶颈，实现环球领先的制造良率，与其高良率设计流程分不开。传统芯片设计行业常采取“DFT（即Design For Test，可测性设计）”办法，而至信微则更进一步延伸至“DFY（即Design For Yield，高良率设计）”，至信微同时在选用国际有名品牌衬底和外延片、吃透并优化生产工艺全流程、器件版图设计联动工艺制造、采取稳定产线等方面做了全面把控，进一步担保了产品良率水平。
另据理解，至信微旗下产品由积塔半导体、芯粤能等企业代工，均为一次流片成功，个中，在积塔半导体的MOSFET产线中，目前至信微的订单量已排进前三。
基于行业领先的产品良率，至信微旗下SiC MOS器件本钱不仅大幅低于行业水平，同时有多款产品可以做到低于GaN，目前有望陆续在快充等消费电子领域发力。更令市场振奋的是，随着规模量产，SiC MOS的本钱还将连续低落，何京京表示，“根据操持，我们的SiC MOS将在2025年做到与同级别IGBT的本钱水平。”高性能叠加低本钱，可以预见，至信微SiC产品将加速对新能源汽车、光储、工业、消费电子等领域的遍及运用。
小结
目前新能源汽车是推动SiC遍及的主力市场，但由于本钱限定，霸占市场主力的亲民车型至今仍以IGBT为主，汽车价格战本钱转移也一定程度上影响了SiC的上车。而随着SiC本钱大幅低落，性能更优的SiC有望从中高端车型持续下沉，加速电动汽车的创新发展。
除了汽车领域，光伏、5G基站、数据中央等新兴领域的快速发展，同样加大了对高性能功率器件的需求，如光伏逆变器，SiC器件可增加50%的功率密度，提升3%的系统转化效率，降落超30%的能量损耗；此外，家电等电子产品的智能化升级，也须要更高性能的功率器件支持。
至信微这次发布的平面工艺1200V/7mΩ以及750V/5mΩ SiC MOS芯片，不仅在Rds（on）、RSP、功率密度等关键指标上达到环球领先水平，同时实现80%以上的产品良率，估量较行业同级别产品实现约30%的本钱上风，无疑利好下贱高性价比选型需求。
事实上，历经半年出货，市场已给出良好反馈，“很多客户在测试了我们的产品之后，都表示比行业同级别产品要好，”何京京连续表示，“知道我们的产品竞争力后，各代理商都要争着卖我们的产品。”据理解，一年前，至信微仅有3家代理商，而参加这次产品发布会的代理贩子数已超过100人。
在加速出货的同时，至信微迅速进入成本市场的视野，并得到大批机构供应资金支持，仅深圳国资背景投资机构，至信微就陆续得到了深圳龙岗区勾引基金、深圳高新投、深智城产投、深重投等的参股支持。
