車規(guī)級功率器件具有很大潛力，燒結銀市場爆發(fā)在即

車規(guī)級功率器件具有很大潛力，燒結銀市場爆發(fā)在即
一 在車規(guī)功率半導體中，MOSFET 和 IGBT 較具代表性。
車規(guī) MOSFET：車規(guī) MOSFET 不論在燃油車上還是電動車上，應用非常廣泛， 且 MOSFET 產(chǎn)品主要被海外企業(yè)壟斷。 自 2020 年以來，海外頭部供應商都相繼面臨產(chǎn)能緊張、漲價和斷供等問題。此 時，對于一直在等候卻缺乏合適契機進入車載領域的本土廠商來說，正是切入汽 車供應鏈的絕佳時機。經(jīng)過兩年的蓄勢，國內(nèi)部分相關企業(yè)在上車批量供貨的同 時，同步在加快新的車規(guī) MOSFET 的研發(fā)和驗證。 低壓 MOS——主要以 40V，60V，100V Planar 平面型、Trench 溝槽型和 SGT 屏蔽柵 MOSFET 為主。因為單車用量大、應用場景多且復雜，自 2021 年以來， 市場缺貨嚴重。
中壓 SGT MOSFET：車規(guī)級 SGT MOSFET 工作電壓范圍通常在 30V-250V 之 間的 MOSFET 產(chǎn)品，其中中壓（100V-250V）一般并聯(lián)多個 MOSFET 單管用 于 A00 級小型電動汽車或中混車輛（動力電池電壓在 200V 上下）的主驅逆變 器、OBC、DC/DC、空調壓縮機等零部件當中起到逆變、整流等作用。 高壓 SJ MOSFET，車規(guī)級 SJ MOSFET 工作電壓通常在 650V-900V，主要用 于當前廣泛搭載的 400V 動力電池平臺汽車的主驅逆變器、OBC、DCDC 和 PTC 等產(chǎn)品上。
車規(guī) IGBT：IGBT 通常分為單管、模塊和 IPM 模塊。全球車載 IGBT 和 MOSFET 一樣，主要被美歐日等國家的廠家壟斷。如英飛凌、安森美、富士電機、三菱電 機和賽米控等。其中，英飛凌占據(jù)車規(guī) IGBT 主要市場份額，英飛凌較早在 2007 年推出車規(guī)級 IGBT 模塊——HybridPACK 系列。在國內(nèi)市場，比亞迪、斯達半導和時代電氣穩(wěn)居前十。
IGBT 已發(fā)展至第七代，英飛凌作為 IGBT 龍頭，其技術早在 2018 年已經(jīng)迭代 至第七代。第五、六、七代均是在第四代技術基礎上針對大功率、高開關頻率等 需求進行的設計優(yōu)化。不同代差對應不同的器件設計，也對應著不同的器件性能 和應用場景。目前國內(nèi)多數(shù)廠家已經(jīng)發(fā)展到了等同英飛凌的第四代和第五代技術， 而第四、五代 IGBT 也正好是目前車規(guī) IGBT 應用的主流技術。功率半導體器件或模塊是電機控制器的心臟。電機控制器、電機和減速器一起組 成電動汽車的電力驅動總成。其中，電機控制器是功率半導體器件和模塊的重要應用 領域，其主要用途是將動力電池輸出的直流電轉換成驅動電機所需要的三相交流電。 電機控制器由功率半導體器件或模塊、電容、驅動電路板和控制電路板等零部件 組成。其中功率半導體器件或模塊占總成本的 37%左右，是電機控制器較為核心的 零部件之一。
由于電機控制器是功能安全件，通常消費級或工規(guī)級的功率半導體器件和模塊不 滿足上車條件。因此長期以來，電機控制器中的功率半導體器件和模塊一直依賴進口。 近年來，電機控制器格局發(fā)生變化，本土電機控制器廠家市場份額快速增長，這 讓國產(chǎn)功率半導體擁有更多驗證和上車機會，國產(chǎn)功率半導體市場份額將有望進一步 擴大。
中國燒結銀企業(yè)SHAREX強勢出擊
在過去相當長的一段時間里，功率半導體市場一直由歐、美、日等外資巨頭牢牢占據(jù)著主導地位，隨著近年來新能源汽車的發(fā)展，許多本土企業(yè)也紛紛入局。放眼市場，不論是傳統(tǒng)Si功率器件IGBT、MOSFET，還是以SiC、GaN等為代表的第三代半導體，國內(nèi)都有企業(yè)布局。
2021年底，時代電氣、士蘭微和華虹半導體等廠商的IGBT產(chǎn)能相繼投產(chǎn)，相關企業(yè)利潤也迅速增厚。比如：斯達半導、士蘭微、比亞迪半導體、時代電氣、宏微科技、華潤微、新潔能等半導體企業(yè)IGBT業(yè)務均實現(xiàn)了極大提升，車規(guī)級IGBT產(chǎn)品在市場上也實現(xiàn)了極大突破。
根據(jù)SHAREX善仁新材研究院統(tǒng)計與分析，2022年IGBT因電動車與光伏發(fā)電市場的強勁需求，在供應端產(chǎn)能有限的情況下，整體供需缺口達13.6%。對于中國市場來說，IGBT是近年來半導體和電動汽車的布局熱點，不過至今車規(guī)級IGBT產(chǎn)品國產(chǎn)化率仍然較低。
近日，士蘭微發(fā)布了向特定對象融資65億元，以發(fā)展包括SiC和IGBT等功率器件在內(nèi)的多項產(chǎn)品的報告。在報道中，士蘭微分享了他們對功率半導體，特別是中國功率半導體行業(yè)的看法。
士蘭微在報告中指出：
近年來，功率半導體行業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)健增長的態(tài)勢，根據(jù) SHATREX善仁新材統(tǒng)計，2021 年全球功率半導體市場規(guī)模約為 462 億美元。隨著下游應用領域的不斷拓展延伸 以及物聯(lián)網(wǎng)、通信和新能源汽車等新興應用領域的蓬勃發(fā)展，未來功率半導體市場仍將保持增長態(tài)勢。根據(jù)SHAREX善仁新材預測，到 2024 年全球功率半導體市場規(guī)模將達到 522 億美元。
中國作為全球較大的新能源汽車市場，在車規(guī)級功率半導體市場領域一直被國際巨頭占據(jù)，國內(nèi)自給率不足 10%，存在巨大的供需缺口。但功率半導體器件技術迭代速度較慢，使用周期較長，國內(nèi)廠商擁有充足的發(fā)展和追趕時間。
正如士蘭微所言，功率半導體采用非尺寸依賴的特色工藝，不追求7nm、5nm等先進制程，因此功率半導體相對邏輯IC工藝技術難度低，同時不需要動輒百億美金的產(chǎn)線投入，國產(chǎn)廠商更容易實現(xiàn)技術追趕。

根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2021年中國功率半導體前十大企業(yè)為安世半導體、華潤微、揚杰科技、士蘭微、華微電子、捷捷微電、斯達半導、新潔能、比亞迪半導體、時代電氣。前十大企業(yè)中，安世半導體產(chǎn)品覆蓋較為全面，基本上涵蓋了二極管、MOS、IGBT、SiC等主要產(chǎn)品線；此外，士蘭微、華潤微、揚杰科技等老牌功率器件廠商產(chǎn)品也基本上覆蓋了市場主流的MOS和IGBT產(chǎn)品；而比亞迪半導體和時代電氣，背靠母公司擁有強大的終端市場，相關功率器件產(chǎn)品除了自用外，也走向市場開始向其他大客戶實現(xiàn)了批量出貨。

二 燒結銀產(chǎn)品

所謂的燒結銀，又叫燒結銀膏，銀焊膏等，就是將納米級銀顆粒燒結成銀塊的一種新的高導通銀材料，燒結銀燒結技術也被稱為低溫連接技術，產(chǎn)品具有低溫燒結，高溫服役，高導熱低阻值，無污染等特點。是寬禁帶半導體模塊中的關鍵導熱散熱封裝技術。

燒結銀技術和市面上所說的高溫燒結銀漿是兩個概念，這里所說的“燒結銀"，指的是在低溫環(huán)境下燒結的納米銀膏。燒結溫度一般會在280度以下，善仁新材開發(fā)出了可以在150度的溫度下的燒結銀AS9376，為世界首創(chuàng)。

善仁新材燒結銀材料包括以下型號：

一 AS9300系列燒結銀膏：包括9330半燒結銀，9375無壓燒結銀，9385有壓燒結銀，9395有壓燒結銀膜。

二 AS9200系列燒結銀膠：包括9220燒結銀膠，9221燒結銀膠。

三 AS9100系列納米燒結銀漿：包括9101燒結銀漿，9120燒結銀漿，9150燒結銀漿。

四 AS9000系列納米銀墨水：包括9001納米銀墨水，9002納米銀墨水。

五 預成型銀片GVF9000系列：可以根據(jù)客戶需求做成各種尺寸的納米銀膜片。

六 預燒結焊片和焊盤GVF9000系列：可以根據(jù)客戶需求做成各種尺寸的預燒結焊盤和焊盤。

 燒結銀適用行業(yè)：高功率射頻器件、寬禁帶半導體封裝、LED、IGBT、汽車電子、配電、逆變器、有軌電車、UPS等等；本系列燒結銀產(chǎn)品，由于納米金屬的小尺寸效應，納米銀的熔點要比塊狀銀低很多，所以能在相對較低的溫度下實現(xiàn)燒結。納米銀燒結時，表面熔化，相鄰的顆粒相互接觸形成燒結頸。然后隨著原子擴散，燒結頸不斷長大，較終得到的燒結體熔點接近塊體銀。納米銀的這些特點使其能夠實現(xiàn)低溫燒結、高溫服役的嚴苛要求。