Hua Semiconductor Co.,Ltd

芯動未來 芯華睿半導(dǎo)體

重構(gòu)新能源汽車功率模塊版圖

01

芯華睿功率模塊引奇瑞關(guān)注

INVITATION

10 月 11 日，由奇瑞汽車、鈦祺汽車聯(lián)合主辦的 “供應(yīng)鏈技術(shù)共創(chuàng)交流日” 圓滿落幕。在眾多參展企業(yè)中，作為國產(chǎn)新銳企業(yè)的上海芯華睿半導(dǎo)體科技有限公司的展臺成為現(xiàn)場焦點之一 —— 其攜帶 IGBT HPD 模塊、SiC EMC 塑封模塊等多款核心產(chǎn)品集中亮相，憑借適配多電壓平臺、高功率密度的產(chǎn)品特性，迅速吸引了奇瑞汽車技術(shù)團隊的重點關(guān)注。

活動現(xiàn)場，芯華睿團隊與奇瑞工程師就 800V 電驅(qū)系統(tǒng)功率需求、車規(guī)級可靠性標(biāo)準(zhǔn)等核心痛點展開深入交流，詳細解讀了產(chǎn)品在低熱阻、大電流輸出等方面的技術(shù)優(yōu)勢，雙方探討內(nèi)容務(wù)實且富有成效，為后續(xù)潛在合作搭建了溝通橋梁。

芯華睿以自主核心技術(shù)突圍 ，構(gòu)建起覆蓋 IGBT 與 SiC 全系列的功率模塊矩陣，不僅適配 400V/800V 多電壓平臺，更實現(xiàn)從 80kW 到 400kW 功率段的全場景覆蓋。今天，我們就來深度解析這家國產(chǎn)半導(dǎo)體新銳的技術(shù)硬實力。

02

芯華睿：車規(guī)級功率半導(dǎo)體的

國產(chǎn)突圍者

INVITATION

芯華睿半導(dǎo)體作為中國車規(guī)級功率模塊領(lǐng)域的新銳力量，自 2021 年成立以來，依托來自英飛凌、安森美等國際頂尖企業(yè)的核心團隊，快速構(gòu)建起覆蓋芯片設(shè)計、封裝工藝到可靠性驗證的全產(chǎn)業(yè)鏈能力。其江蘇東臺生產(chǎn)基地已實現(xiàn)年產(chǎn)能 200 萬只功率模塊，產(chǎn)品通過蔚來、上汽等主流車企的 AQG-324 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，成為國產(chǎn)替代浪潮中兼具技術(shù)深度與量產(chǎn)實力的標(biāo)桿企業(yè)。

03

全場景產(chǎn)品矩陣：定義功率模塊

性能新標(biāo)桿

INVITATION

為了構(gòu)建整合運營，戰(zhàn)略合作，本次科技論壇以“智慧科技 擁抱未來”為主題，在深度的交流中聚焦新格局，打造智慧科技新前景。

① IGBT HPD 模塊:白色背板下的能效革命

芯華睿半導(dǎo)體的汽車級IGBT功率模塊采用自主開發(fā)的750V、1200V IGBT芯片，芯片采用第七代Trench FS 1.6μm pitch精細微溝槽芯片工藝，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)更低損耗和更高可靠性。模塊采用自主研發(fā)的框架灌膠H-Boost封裝技術(shù)，單只產(chǎn)品可搭配12顆或者18顆 IGBT芯片來滿足不同客戶的功率段需求，通過多組IGBT和FRD并聯(lián)，該高性能功率模塊具有以下特點和優(yōu)勢：

• 高導(dǎo)熱性能的陶瓷覆銅基板Al2O3和Si3N4；

• 采用圓柱和橢圓柱Pinfin散熱底板；

• 采用水平振幅超聲波端子焊等先進工藝；

• 實現(xiàn)低熱阻至0.09K/W，低損耗，大電流輸出；

• 滿足客戶400V/800V電壓平臺，適用于80至180kW不同功率段應(yīng)用需求；

• 滿足AQG-324標(biāo)準(zhǔn)可靠性要求。

② SiC EMC塑封模塊：手機級體積的800V平臺核 “芯”

芯華睿推出的1200V H-PACK碳化硅功率模塊采用塑封半橋設(shè)計，通過6組或者8組1200V 13mΩ SiC MOS并聯(lián)，該系列功率模塊具有以下特點和優(yōu)勢：

• 采用雙面銀燒結(jié)加銅綁定線設(shè)計，相比傳統(tǒng)的鋁綁定線，提升了SiC模塊的散熱性和功率循環(huán)壽命；

• 高導(dǎo)熱納米燒結(jié)銀和陶瓷覆銅基板Si3N4；

• 全新啞鈴型散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計；

• 采用光隔離探頭進行柵極信號采集，有效避免了高壓信號串?dāng)_；

• 模塊設(shè)計上用單獨的kelvin引腳引出信號線，避免直接從source極引出帶來的大電流干擾；

• 更低熱阻0.08K/W，更低損耗，650A輸出，滿足客戶800V電壓平臺，400kW更大功率應(yīng)用需求。

③ SiC HPD 模塊：高功率密度的續(xù)航倍增器

汽車級H-Boost碳化硅功率模塊是芯華睿半導(dǎo)體為新能源汽車主逆變器應(yīng)用需求而研發(fā)推出的高性能SiC MOSFET功率模塊產(chǎn)品，充分滿足汽車應(yīng)用對高功率密度、高可靠性的需求，綜合性能達到國際先進水平，通過提升動力系統(tǒng)逆變器的轉(zhuǎn)換效率，進而提高新能源汽車的能源效率和續(xù)航里程。該高性能功率模塊具有以下特點和優(yōu)勢：

• 模塊采用6芯片或者8芯片并聯(lián)，通過layout布局優(yōu)化實現(xiàn)芯片均流并降低串?dāng)_引起的柵極震蕩；

• 高導(dǎo)熱納米銀燒結(jié)技術(shù)等最新的SiC MOSFET 設(shè)計生產(chǎn)工藝，且提供特殊式樣選項，譬如高性能氮化硅陶瓷基板材料；

• 全新啞鈴型散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(可大幅提升散熱性能) ；

• 靈活的產(chǎn)品搭配可滿足200kW-400kW不同功率應(yīng)用需求；

• 滿足AQG-324標(biāo)準(zhǔn)可靠性要求。

④ ED3 模塊：多領(lǐng)域適配的全能選手

芯華睿推出的具備高耐壓能力的1200V ED3封裝模塊，采用公司自研IGBT和二極管芯片組，采用市場主流封裝并采用先進的封裝工藝和優(yōu)質(zhì)的封裝材料，保證該模塊高可靠性和長壽命等性能。該高性能功率模塊具有以下特點和優(yōu)勢：

• 采用精細溝槽柵1200V IGBT芯片組，降低損耗，保證芯片匹配性和可靠性；

• 模塊電流輸出能力可達900A，適用于商用車、光伏、儲能、輸配電等多領(lǐng)域應(yīng)用；

• 全面覆蓋核心功率等級450A/600A/900A，兼容市場主流產(chǎn)品封裝，易于客戶系列化選型；

• 優(yōu)化芯片布置，提升芯片級均流性能?最高運行結(jié)溫高達175℃；

• 采用AI203陶瓷絕緣基片，絕緣耐壓3.4kV；

• 全自動化生產(chǎn)線，保證產(chǎn)品的一致性和可靠性。

⑤ IGBT HPD mini 模塊：小體積大能量的平臺適配專家

芯華睿半導(dǎo)體的汽車級IGBT功率模塊采用自主開發(fā)的750V、1200V IGBT芯片，芯片采用第七代Trench FS 1.6μm pitch精細微溝槽芯片工藝，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)更低損耗和更高可靠性。模塊采用自主研發(fā)的框架灌膠H-Boost mini 封裝技術(shù)，產(chǎn)品搭配各12顆IGBT和FRD芯片并聯(lián)來滿足客戶的功率需求，該高性能功率模塊具有以下特點和優(yōu)勢：

• 高導(dǎo)熱性能的陶瓷覆銅基板ZTA和Si3N4；

• 采用橢圓柱Pinfin散熱底板；

• 采用水平振幅超聲波端子焊等先進工藝；

• 實現(xiàn)低熱阻至0.155 K/W (ZTA) 和0.125K/W (Si3N4)，和低損耗，大電流輸出；

• 滿足客戶400V/800V電壓平臺，適用于80至180kW不同功率段應(yīng)用需求；

• 滿足AQG-324標(biāo)準(zhǔn)可靠性要求。

⑥ TPAK/T2PAK 模塊：模塊化設(shè)計的效率優(yōu)化器

芯華睿推出的750V、1200V TPAK/T2PAK封裝模塊，采用塑封小模塊設(shè)計。該系列功率模塊具有以下特點和優(yōu)勢：

• 750V IGBT：通過1組750V 275A IGBT和FRD并聯(lián)，采用高導(dǎo)熱陶瓷覆銅基板Si3N4，配合橢圓Pinfin散熱設(shè)計，實現(xiàn)低熱阻0.073K/W，低損耗，滿足客戶400V電壓平臺，可靈活組合串并聯(lián)應(yīng)用于新能源混動或純電動主驅(qū)逆變器，滿足100kW-200kW不同功率應(yīng)用需求。

• 1200V SiC：通過2組1200V 13mΩ SiC MOS并聯(lián)，采用高導(dǎo)熱納米燒結(jié)銀和陶瓷覆銅基板Si3N4，實現(xiàn)低熱阻0.085K/W，更低損耗，滿足客戶800V電壓平臺，可靈活組合串并聯(lián)應(yīng)用于新能源混動或純電動主驅(qū)逆變器，滿足200kW-400kW不同功率應(yīng)用需求。

04

技術(shù)落地背后的硬核實力

INVITATION

（一）全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的國產(chǎn)化實踐

與積塔半導(dǎo)體共建臨港車規(guī)芯片創(chuàng)新聯(lián)合體，實現(xiàn)從芯片設(shè)計到封裝測試的全流程可控；聯(lián)合富樂華開發(fā)高導(dǎo)熱陶瓷基板，推動關(guān)鍵材料國產(chǎn)化率提升至 70%，在保障供應(yīng)鏈安全的同時降低客戶成本。

（二）數(shù)據(jù)驅(qū)動的可靠性驗證體系

建立臨港可靠性實驗室，配備 300 + 臺套國際頂尖測試設(shè)備，單模塊歷經(jīng) 10 萬次脈沖老化、500 小時鹽霧腐蝕等 58 項嚴(yán)苛測試，關(guān)鍵性能參數(shù)波動控制在 ±3% 以內(nèi)，達到國際一流車企的零缺陷管理標(biāo)準(zhǔn)。

05

奔赴功率半導(dǎo)體國產(chǎn)替代新征程

INVITATION

從 400V 到 800V，從 100kW 到 400kW，芯華睿以六大產(chǎn)品矩陣構(gòu)建起覆蓋全場景的解決方案，不僅為新能源汽車提供高效可靠的 “動力心臟”，更通過技術(shù)創(chuàng)新推動光伏、儲能等領(lǐng)域的能效升級。隨著江蘇工廠的滿產(chǎn)運行，這家國產(chǎn)半導(dǎo)體新星正以每年 30% 的產(chǎn)能增速，加速替代進口品牌的市場份額，成為全球新能源產(chǎn)業(yè)變革中的核心參與者。

鈦祺汽車始終關(guān)注新能源汽車核心技術(shù)突破，此次聯(lián)合主辦 “供應(yīng)鏈技術(shù)共創(chuàng)交流日”，正是為了搭建上下游企業(yè)合作橋梁。芯華睿在活動中的亮眼表現(xiàn)，以及其背后的產(chǎn)品技術(shù)實力，正是中國汽車芯片從 “替代” 走向 “引領(lǐng)” 的生動注腳。歡迎留言探討功率模塊技術(shù)趨勢，或聯(lián)系芯華睿獲取定制化解決方案。