無論在消費、工業還是汽車領域，目前氮化鎵都已有了成熟應用的案例。英諾賽科銷售副總裁陳鈺林指出，在快充和激光雷達領域，氮化鎵已經實現了千萬級別的出貨，英偉達在新一代人工智能處理器主板上也使用了100伏的低壓氮化鎵電源模塊。

與此同時，另一個關鍵的第三代半導體材料——碳化硅在過去兩年的全球市場也發生了些“微妙”的變化：碳化硅襯底供應開始嚴重不足，但Cree已和數個關鍵公司簽署了長期供貨協議，并在2019年5月宣布未來五年投資10億美元，擴展襯底生產線；英飛凌收購了具有襯底制造技術的Siltectra；ST收購了Norstel55%的股權等。

這些變化背后的“始作俑者”竟是特斯拉。自特斯拉在引入碳化硅MOSFET到主驅上并迅速量產后，國內新能源汽車也開始跟進，且得到了市場的廣泛接受。為此，碳化硅器件的“殺手級應用”誕生并確定——新能源汽車。

在11月27日于廣州南沙舉辦的2020第三代半導體支撐新能源汽車創新發展高峰論壇上，東道主廣東芯聚能半導體有限公司的總裁周曉陽發表了《碳化硅功率模塊在新能源汽車中的應用》的演講，以其三十多年的半導體行業從業經驗，總結了當下碳化硅功率模塊在新能源汽車產業鏈中應用的情況。

從全球幾大SiC國際大廠的發展戰略來看，ST最早量產并大量應用于特斯拉，并用較低的價格搶占市場份額，以達到規模經濟，其2019年收購Norstel，向上垂直整合發展，且在向8吋過度。與此同時，Cree和Rohm也通過向下垂直整合的方式推動產品開發，并向8吋過渡以達到器件級別的價格競爭力；而英飛凌則是硅基IGBT 12吋和SiC雙輪發展，在封裝有規模價格優勢；此外，Tier1廠商的博世也布局參與第一梯隊的競爭。

在整車廠及Tier1引入SiC的情況方面，周曉陽指出，目前博格華納、欣銳科技、吉利汽車、大眾及BYD等企業布局OBC領域，特斯拉、豐田、本田、BYD，吉利及蔚來等企業積極布局主驅，而DC-DC領域主要有欣銳科技、特斯拉、吉利汽車、BYD等公司。由于行業發展很快，周曉陽認為目前這個領域會有越來越多玩家進入。當然，周曉陽也特別強調，這個名單也不是非常全面，隨著行業快速發展，整個市場布局也是瞬息萬變。

之所以在這幾個方面能快速吸引玩家進入，與碳化硅的“價值主張”密不可分。周曉陽認為，相比硅材料，碳化硅可實現更高結溫，更高頻率，更高耐壓，這樣就給電動汽車更有效的電驅控制，提高續航里程，減少電池消耗，也可減少整個電驅系統的體積與重量；可用于速度更快、容量更高的的車載充電方案；由于碳化硅優異的性能表現及本身成本的不斷降低（材料工藝更加成熟），將帶來系統級成本優勢以及加速其在純電動市場上的應用，基于此，碳化硅未來存在巨大的增長機會。

盡管未來前景很好，但碳化硅芯片本身具有場強、能隙、熱導率、熔點、電子遷移率等方面的新特性，對封裝提出了新要求和挑戰，要想從設計到產品量產，其中的工藝實現要經歷諸多嚴苛的挑戰。

作為封裝領域具有三十多年經驗的老兵，周曉陽從結構、材料、集成和工藝等方面展示了對碳化硅的熱力和電感等封裝設計優化的思路。

周曉陽將碳化硅的封裝形式分為三類：第一類為分立器件封裝，它具有標準化、大產量、低成本等優勢，適合于IDMs&OSAT的特點；第二類為二合一到四合一的小模塊，它具有更大的設計及尺寸靈活性、更好的散熱等特點，對OSAT相對門檻較低，比功率模塊的量大；此外，還有非標準化的功率模塊，相對小批量多品種，這類封裝的技術挑戰大、門檻高。芯聚能主要發力后兩類模塊。

基于芯聚能技術管理團隊對封裝設計思路的優化以及封裝形式的清晰認知，公司自主開發了SiC車載主驅模塊。2020年8月完成了1200V/750V多個版本的設計定型；10月完成了A樣試制，采用了高溫高壓銀燒結技術，目前產品通過了主機廠性能測試。周曉陽向集微網透露，“計劃與明年達到SOP狀態，2021年的產能目標超過3萬塊/月?！?/p>

芯聚能是面向新能源汽車及一般工業產品功率芯片設計，功率模塊開發制造的高科技技術企業，專注于IGBT/SiC功率模塊及功率器件研發、設計、封裝、測試及營銷業務，為客戶提供完整的解決方案。芯聚能管理與技術團隊主要來自歐美日大公司，以海外高端技術與產業化人才為核心，具有國際知名半導體公司工作經驗，涵蓋了芯片設計、研發、工藝開發、測試驗證及應用方案、生產運營及品質管理等各個方面領域。
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