超淨廠房裡(lǐ),科研人員坐在電腦前操控,一台台精密儀器自動化運行;生産車間裡(lǐ),比繡花針還(hái)細的測試探針在芯片間高速移動,這(zhè)是自動測試台在對(duì)一片已完工的6英寸碳化矽晶圓進(jìn)行測試……走進(jìn)國(guó)基南方、55所碳化矽産線,高科技含量十足的場景随處可見。
“随著(zhe)新能(néng)源汽車供需量的增加,我們也正在加快推進(jìn)大電流碳化矽MOSFET關鍵核心技術攻關和批産。”春節期間,團隊提早啓動,堅守崗位,聚焦新能(néng)源汽車、光伏、高壓輸變電、智能(néng)電網等重點領域需求,在火熱的生産中迎來春天。
碳化矽MOSFET能(néng)讓新能(néng)源汽車充電速度提高5-10倍,續航裡(lǐ)程提高8%以上,能(néng)耗降低50%,優異的性能(néng)讓其成(chéng)爲新能(néng)源汽車所需的關鍵元器件。截至目前,團隊研制的新能(néng)源汽車用650V-1200V碳化矽MOSFET出貨量突破1500萬隻,累計上車超200萬輛,一顆顆奔騰的“中國(guó)芯”,正随車暢行在祖國(guó)大江南北。
小心翼翼用真空吸筆拾取起(qǐ)長(cháng)寬僅有2毫米的“小物件兒”,技術人員笑著(zhe)說(shuō):“别看這(zhè)個碳化矽MOSFET個頭小,它可是新能(néng)源汽車車載充電機的‘心髒’,電能(néng)的處理和控制,靠的就(jiù)是這(zhè)個。”技術專家解釋,近年來,碳化矽材料憑借著(zhe)耐高壓、耐高溫、低損耗等優越性能(néng),用其研制的功率産品,快速走向(xiàng)應用舞台“C位”。“相同規格下碳化矽MOSFET的尺寸隻有矽基産品的1/10,但導通電阻是後(hòu)者的百分之一,總能(néng)量損耗可以降低70%。”
持續推進(jìn)碳化矽MOSFET關鍵核心技術攻關和産業化應用,國(guó)基南方、55所碳化矽團隊貫通碳化矽襯底、外延、芯片等全産業鏈量産平台,陸續攻破高溫高能(néng)離子注入、高遷移率栅氧化等關鍵工藝。經(jīng)過(guò)集智攻堅,團隊建立國(guó)内第一條6英寸碳化矽功率産品生産線,在國(guó)内率先突破6英寸碳化矽MOSFET批産技術,形成(chéng)了成(chéng)套具有自主知識産權的碳化矽功率産品技術體系。
“大幅提升典型産品良率,我們將(jiāng)研制的碳化矽産品從實驗室樣(yàng)品變爲批量化商用産品,有力化解車企用戶的缺‘芯’危機。”中國(guó)電科專家表示,最初碳化矽産品隻是應用在電源等工業領域,直到這(zhè)兩(liǎng)年才逐步應用到新能(néng)源汽車等領域。“要實現快速批産應用,面(miàn)臨很大挑戰。”爲滿足用戶需求,團隊馬不停蹄與新能(néng)源汽車企業對(duì)接應用需求,快速完成(chéng)産品開(kāi)發(fā)和驗證,迅速開(kāi)發(fā)了性能(néng)更優異的碳化矽MOSFET産品。
“芯片面(miàn)積減少30%,導通損耗降低15%,新一代碳化矽MOSFET産品電能(néng)轉換效率顯著提升,已進(jìn)入新能(néng)源汽車龍頭企業規模化應用。”專家表示,自産品通過(guò)用戶車載項目驗證以來,碳化矽MOSFET每月穩定批量交付,榮獲“最具影響力汽車芯片獎”。
依托多年來積澱形成(chéng)的技術優勢,國(guó)基南方、55所持續加大關鍵核心技術攻關力度,取得了一批突破性技術成(chéng)果,建立完善了具有自主知識産權的碳化矽JBS、JFET、MOS等芯片工藝,形成(chéng)了650V—6500V系列産品,推動碳化矽功率産品率先在新能(néng)源汽車充電樁、高壓電源、車載充電器、雷達電源等領域實現工程應用。
“目前,我們研發(fā)的首款750V碳化矽功率芯片完成(chéng)樣(yàng)品流片,首款全國(guó)産1200V塑封2in1碳化矽功率産品完成(chéng)A樣(yàng)件試制,將(jiāng)爲碳化矽功率半導體設計與生産全自主化、全國(guó)産化打下堅實基礎。”持續完善産品譜系、拓展産品類型,新的一年,團隊成(chéng)員將(jiāng)全力提升碳化矽芯片線産能(néng),進(jìn)一步推進(jìn)新能(néng)源汽車用碳化矽MOSFET芯片關鍵核心技術攻關及産業化,推動碳化矽系列産品進(jìn)入風光發(fā)電、儲能(néng)、電網等領域規模化應用。