【獵雲網(微信:ilieyun)北京】4月26日報導
半導體功率器件是現代半導體技術的重要組成部分,是我國汽車工業、 高鐵、空調洗衣機、電網輸電等系統應用的上遊核心零部件,產值預計可達 180-200 億美金。從我國發改委將第三代半導體化合物器件列入「十三五」集成電路重大生產力布局規劃,到國家科技部將氮化鎵材料列為「面向2030年的材料重大工程專項」等舉措不難看出,該產業戰略地位突出。
近日,獵雲網(微信:ilieyun)了解到的大連芯冠科技有限公司(以下簡稱「芯冠科技」)是一家由海外歸國團隊創立的國家級高新技術企業,為目前國內唯一擁有成熟的矽基氮化鎵外延和功率器件產業化技術的企業。創始人、CEO梁輝南指出,芯冠科技希望建立第三代半導體材料及器件研發和製造產學研用總部,涵蓋外延材料生產、元器件設計/製造/封裝/測試以及模塊應用,從而切實填補國內在此產業化領域的空白。
「後來者居上」,為國內半導體行業注入新生力量2002年,梁輝南從浙江大學畢業,前往美國賓夕法尼亞大學攻讀碩士和博士學位。畢業後,他加入矽基氮化鎵功率器件的世界領頭企業核心研發和生產部門,從事矽基氮化鎵外延工藝開發、調試及流程控制。
在美國從事半導體行業越久,他越發感覺到中國在半導體領域與國際上存在著明顯的差距。這個過程中有兩件事尤其觸動他:其一是2012年國內半導體電子元件的進口額超過石油的進口額,成為最大宗的產品進口;其二是從國家信息安全層面來說,半導體電子元件是信息行業的支柱,沒有半導體電子元件,就無法做成硬體,更毋言軟體。
在美國的工作經歷在梁輝南心中埋下了一顆回國創業、推動國內半導體行業發展的種子,而國家和地方政府對半導體行業的重視則堅定了他的想法:「與其他短平快行業不同,半導體行業周期長、投入大,僅憑几個人的力量無法把項目做起來。」梁輝南坦言道,「幸運的是,大連半導體協會對我們的項目非常認可,大連高新區不僅留下了項目,並對我們日後的工作給予了非常大的支持。」
據介紹,芯冠科技成立於2016年3月,自成立以來得到了國家、省、市各級政府的高度認可和支持,如2017年國家發改委中央預算內資金東北創新鏈整合項目固定資產投資補貼、遼寧省2017年100項重大工業項目、遼寧省投資5000萬元以上重大工業項目、大連市2017年重點推進工業和信息化項目、遼寧省集成電路「十三五」重點項目、第八批中國海創工程一等獎、2017年大連市科技人才創業支持計劃、大連市2017年度海外引智項目等。
目前,芯冠科技主要從事第三代半導體矽基氮化鎵外延材料及功率器件的研發、設計、生產和銷售,產品應用於電源管理、太陽能逆變器、電動汽車及工業馬達驅動等領域,是國內目前唯一能提供高可靠度矽基氮化鎵功率器件產品的器件供應商。
在電力電子領域,芯冠科技已實現6英寸650伏矽基氮化鎵外延片的量產,並發布了比肩世界先進水平的650伏矽基氮化鎵功率器件產品。在微波射頻領域,芯冠科技已進行矽基氮化鎵外延材料的開發,射頻晶片的研發與產業化準備工作亦已展開,產品定位為10GHz以下的射頻通訊和射頻能量市場。
「兩條腿走路」,深耕氮化鎵功率器件研發及應用半導體產業發展先後經歷了以矽為代表的第一代半導體材料,以砷化鎵為代表的第二代半導體材料和以碳化矽與氮化鎵為代表的第三代半導體材料。
其中,氮化鎵材料具有3倍於矽的禁帶寬度、11倍於矽的擊穿電場強度和1.5倍於矽的載流子遷移率等優勢。在同樣的工作電壓和功率條件下,氮化鎵器件能夠在能量轉換過程中進一步降低大約30%-50%的能量損耗,同時體積更小(1/10)、轉換功率更大(>1kW)、工作頻率更快(>50MHz),被認為是繼矽基功率器件後,可以應用於電力電子技術領域的理想可替代材料。
因其材料的獨特性所帶來的更出色器件性能,矽基氮化鎵功率器件已成為目前世界功率器件領域最前沿的產業焦點。據業界權威信息諮詢機構Yole的預測報告,在未來幾年,氮化鎵功率器件市場年增長率將超過40%。尤其在電源管理、電動汽車和工業馬達驅動、不間斷電源、混合電力汽車、太陽能逆變器、風能領域等應用達到約20億元人民幣年產值。同時,隨著氮化鎵功率器件的技術成熟和成本減低,高速的增長速度還將持續下去,未來市場產值預計可超過1000億元。
芯冠科技團隊的核心成員曾在國際最先進的矽基氮化鎵功率器件企業核心部門從事科研和生產工作,對矽基氮化鎵外延生長以及器件設計製造有著深刻的理解和實際的生產線操作經驗,擁有矽基氮化鎵功率器件產業相關的核心技術、獨有智慧財產權的專利與規模化製造技術,具有強大的技術自主創新開發能力,為實施矽基氮化鎵外延及氮化鎵功率器件的研發和產業化奠定了堅實的技術基礎,亦推動芯冠科技自成立以後,快速成為行業領跑者。
據介紹,2017年4月,芯冠科技首批國際領先的高質量6英寸650伏矽基氮化鎵外延片正式投產,屬國內首例。2017年9月,芯冠科技成功開發第一代650伏矽基氮化鎵功率器件晶圓,各項性能達到國際先進水平,屬國內首例。2017年12月,成功開發250瓦高效率小型化電源模塊,屬國內首例。
同時在商用領域,芯冠科技與國內多家半導體功率器件及下遊電源廠商展開深入合作,開發基於GaN的全新一代的各類電源產品,包括新能源汽車車載充電機、數據中心伺服器電源、高端電機驅動電源等。
2018年6月,芯冠科技首批封裝器件經過內部測試,並開始下遊廠商的送樣試用。同月,耗時10個多月的二期項目功率器件中試生產線建設完畢。 2019年2月,芯冠科技已在全國率先生產出符合產業化標準的650伏矽基氮化鎵功率器件產品(通過可靠性測試),並正式投放市場。2019年3月,芯冠科技通過ISO9001質量體系認證。
談及下一步,芯冠科技希望於2019年完成7000萬A輪融資,主要用於建立矽基氮化鎵外延片、功率器件及應用模塊研發中心和生產基地,進一步發展矽基氮化鎵功率器件研發技術、完善測試平臺建設,及進行市場開拓等。
項目:矽基氮化鎵功率器件產業化
公司:大連芯冠科技有限公司
官網:xinguanchn.com