...半導體「模塊+」應用解決方案,「忱芯科技」獲數千萬元天使輪融資

36氪獲悉，碳化矽(SiC)功率半導體模塊及應用解決方案提供商忱芯科技(UniSiC)宣布完成數千萬元人民幣天使輪融資，本輪融資由原子創投獨家投資，浦軟孵化器擔任獨家財務顧問。本輪融資資金將主要用於產品研發、量產等方面。

忱芯科技主要為終端客戶提供包括碳化矽功率半導體模塊、驅動電路和碳化矽電力電子系統應用服務在內完整的「模塊+」定製化應用解決方案。

矽作為半導體產業的基礎材料，其性能的挖掘已經逼近極限，因此性能更好的第三代半導體材料（寬禁帶半導體材料）開始受到半導體產業的青睞。

作為第三代半導體材料的一種，碳化矽具有耐高壓、耐高溫、能量損耗低而耐高頻運行的特點，例如相同規格的逆變器，使用碳化矽基MOSFET模塊的和使用矽基IGBT模塊的相比，其能量損耗小於後者的1/4，其體積也小於後者的1/2，可以大幅降低終端用戶成本支出。

因此，碳化矽功率半導體模塊將廣泛應用於新能源汽車、新能源發電、軌道交通、智能電網、航空航天等領域。

依靠封裝技術優勢，推出多款全碳化矽MOSFET模塊

作為國內碳化矽領域的先行者之一，忱芯科技已經研發出多款全碳化矽MOSFET模塊，SiC MOSFET模塊可以作為電力系統的主開關，更好地發揮SiC低損耗的特點，相較於SBD模塊其應用範圍更廣且技術壁壘更高。忱芯科技未來還將推出碳化矽基MOSFET與矽基IGBT的混合模塊產品，提供給價格敏感性偏高的客戶。

目前公司推出的基於HPD封裝的900V/820A@25℃三相SiC功率半導體模塊已實現小批量交付。

該產品具有低雜感(<8nH)的特點，減少了晶片開關損耗，降低晶片電壓應力，提升系統工作電壓能力；同時通過內置柵極電路，提升多晶片並聯均流能力；此外，通過集成吸收電路，降低晶片電壓應力和損耗。因此，該產品可應用於高功率密度、高效率電機驅動系統。

碳化矽功率半導體模塊的研發製造關鍵點和難點在於其封裝技術，因為現有面向矽基功率半導體模塊開發的傳統封裝技術在應用於碳化矽器件時，在多晶片並聯均流、散熱、電磁幹擾、可靠性等多個關鍵環節都面臨著挑戰。

忱芯科技在封裝環節選擇高可靠性的互連材料、熱界面材料、焊料等多種封裝材料，採用一致性程度高的封裝工藝和其自主研發的低雜散電感封裝技術，並且在封裝設計時注重材料性能的適配性。由此，忱芯科技從封裝材料、封裝工藝、封裝設計三個方面形成了自身的技術優勢。

針對不同行業終端用戶的定製化需求，忱芯科技會對功率模塊進行定製化的封裝設計，提供高性能的產品。

例如對新能源汽車小型化、高效化的需求，一般傳統的封裝技術無法充分發揮碳化矽高溫、高頻的特點，並且體積過大。忱芯科技採用自主研發的雙麵塑封技術，為客戶提供小體積、低雜感的功率模塊。

未來忱芯科技還將打造封裝工藝設計平臺，以更快速度和更低的交付成本響應客戶的定製化需求。

SiC功率模塊驅動電路+系統應用服務，形成「模塊+」解決方案

為了一站式解決客戶碳化矽功率模塊的系統應用問題，忱芯科技還開發出基於最新一代NXP GD3100 驅動晶片的SiC 功率模塊驅動電路。

該驅動電路配備隔離SPI 智能數字接口，驅動參數可靈活配置，易於實現狀態監控；晶片快速退飽和檢測保護時間小於 2us，門極最大輸出峰值電流高達15A，實現可編程米勒鉗位、集成軟關斷和有源鉗位功能；支持原邊、副邊供電欠壓保護，開關頻率超100kHz，共模瞬態抗擾度(CMTI)高達100kV/us。

該智能化驅動電路可以為模塊提供快速響應的短路保護，對模塊進行全生命周期設備健康管理，保障SiC MOSFET模塊充分發揮性能。

忱芯科技模塊及驅動產品

除了模塊及驅動產品，忱芯科技還組建了電力電子系統應用服務團隊，以滿足客戶應用需求，形成完整的「模塊+」應用解決方案。

貼近下遊主要應用領域需求，抓住產業發展機遇

市場規模方面，根據Yole數據，2020年碳化矽功率模塊市場規模約為5.55億美元，其中新能源汽車領域是 SiC 功率器件市場增長的重要動力，CASA預計在未來五年新能源汽車領域的 SiC 模塊市場規模將保持超過 30%的年均增長。

因此在應用領域方面，忱芯科技一方面會致力於高技術壁壘的航空航天、醫療設備、石油化工等領域，另一方面會主要聚焦於市場規模更大的新能源汽車、UPS儲能和新能源發電等領域。

忱芯科技表示現在正處在一個碳化矽產業發展的機會窗口，目前國外半導體巨頭英飛凌、Cree、Rohm集中於晶片環節，其碳化矽功率模塊產品性能尚未形成代際優勢，在模塊市場初創企業幾乎與巨頭處於同一起跑線；另一方面，下遊新能源汽車、風電、光伏等領域的企業已經紛紛開始小批量使用驗證，隨著碳化矽上遊成本價格的下降，未來2-3年可能會迎來一個需求爆發期。

碳化矽產業鏈分為上遊的襯底、外延生產，中遊的晶片設計製造、功率模塊的封裝測試，和下遊應用領域。之所以從碳化矽半導體功率模塊這一環節切入，忱芯科技表示這樣可以貼近終端客戶的定製化需求，並且相較於上遊企業的資本投入較少、發展速度會更快，有利於企業把握住產業發展的機遇。

團隊方面，忱芯科技CEO 毛賽君博士，畢業於荷蘭代爾夫特理工大學，曾任GE 全球研發中心寬禁帶功率半導體器件封裝及應用的技術帶頭人，帶領團隊成功開發多項世界首臺/套基於碳化矽電力電子裝置的產品，並將碳化矽功率半導體模塊應用於航空航天、新能源發電、高端醫療、石油開採、新能源汽車、數據中心等重要領域。

CTO 雷光寅博士曾在美國著名電力電子研究中心（CPES）和福特汽車研究中心（美國）長期學習和工作，曾參與高新納米材料的開發、高功率密度半導體功率模塊設計、以及高性能新能源汽車電機控制器的研發項目。

投資人觀點：

原子創投合伙人馮一名表示，碳化矽目前下遊需求主要集中於新能源發電以及高端醫療影像設備領域，而新能源汽車領域約在2-3年後或將迎來需求的快速增長，原子創投希望在碳化矽產業爆發來臨前夕在該領域進行布局。

從碳化矽整個產業鏈來看，滿足下遊終端客戶需求一方面是靠優異的碳化矽晶片性能，但模塊封裝設計及系統應用也尤為重要。忱芯科技基於自身團隊在碳化矽模塊應用方面和封裝材料、技術方面積累的經驗和優勢，其產品已在部分下遊領域的頭部客戶進行小批量交付，在碳化矽模塊及系統應用領域具備領先優勢。