英飞凌亮相SEMICON China 2025:以SiC、GaN技术引领低碳化与数字化未来

在刚刚落幕的SEMICON China 2025上,全球半导体行业再度汇聚上海,共同探讨产业未来。本届展会以"跨界全球•心芯相联"为主题,覆盖芯片设计、制造、封测、设备及材料等全产业链,充分展现了半导体技术的最新突破与创新趋势。

作为亚洲规格最高的半导体盛会之一,SEMICON China同期举办了20余场专题论坛,其中,"亚洲化合物半导体大会(CS Asia)"首次设立,聚焦宽禁带半导体(WBG)技术的前沿应用与生态发展。在大会开幕主题演讲中,英飞凌科技高级副总裁、氮化镓业务负责人Johannes Schoiswohl发表了《下一代功率半导体(SiC和GaN):实现低碳化与数字化世界》的演讲,深入剖析了宽禁带半导体技术的发展现状、产业挑战及其系统级创新价值,为行业未来发展提供了新的思考方向。

下一代功率半导体:SiC与GaN如何驱动低碳化与数字化

Johannes指出,虽然SiC和GaN技术日益成熟,但行业仍面临三大关键挑战:

● 第二供应源的需求:客户希望有多样化的供应商选择,但目前市场上的封装方案大多独特且非标准化。英飞凌正在与其他供应商合作,推动封装设计的标准化,以便为客户提供更多的第二供应源,增强供应链的稳定性。

● 成本优化:当前,宽禁带半导体(如SiC和GaN)的成本相对较高,但通过采用300毫米晶圆生产,可显著降低制造成本。预计未来三至五年内,SiC和GaN的成本将逐步接近硅基器件,使其在更多应用领域实现商业化落地。

● 质量与可靠性:许多客户仍对SiC和GaN的可靠性存有疑虑。为此,英飞凌投入大量资源,通过严格的测试和验证,确保其质量和寿命达到甚至超越硅器件的水平。

系统级优化:从单点性能到全局革新

针对宽禁带半导体在系统级优化中的应用与优势,Johannes从六个方面进行展开:

  1. AI系统与高性能计算:在AI领域,客户对计算能力的需求持续激增,例如单机架需实现1兆瓦的算力。与此同时,安全性与能效成为关键指标。在车载充电器(OBC)领域,提升能量转换效率、降低损耗,将进一步减少电动车综合成本。

  2. 消费电子与适配器革新:消费电子正朝着小型化、统一化方向发展。GaN凭借高效能与低系统成本,成为适配器设计的未来技术首选。

  3. 宽禁带半导体的系统价值:尽管GaN与碳化硅(SiC)器件单价高于硅基产品,但其系统级优势显著:

● 更高效率:GaN在开关损耗等关键指标上超越硅与SiC;

● 更高功率密度:实现更紧凑、高效的电力转换系统;

● 系统简化:如单级AC-DC拓扑可减少元件数量与成本。

  1. 车载充电器的技术突破:传统OBC采用双级转换(AC-DC→DC-AC),而基于GaN的新型单级拓扑能大幅降低损耗与元件数量。集成化设计(如双向开关)进一步优化成本与性能。

  2. 300毫米晶圆量产进程:目前85%的300毫米晶圆工艺可复用现有硅产线设备,助力成本优化并提升生产效率。

  3. 共建宽禁带半导体生态:释放GaN/SiC潜力需全产业链协同,包括PCB、被动元件、驱动电路及控制器供应商。英飞凌通过参考设计和技术支持,助力客户加速向新拓扑与设计方法转型。

以创新锚定低碳未来

英飞凌将持续深耕SiC、GaN技术,与全球产业伙伴携手共进,推动能源变革与数字化进程,加速迈向可持续的"低碳化、数字化"未来。

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