深度洞察 | 安森美碳化硅產(chǎn)品與實(shí)力如何再下一城？

安森美在第三季度取得了 21.8 億美元的穩(wěn)健業(yè)績(jī)，接近其上季度的指導(dǎo)范圍上限。全年碳化硅營(yíng)收預(yù)計(jì)將創(chuàng)新高。對(duì)于2024年的預(yù)期，一些行業(yè)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)中指出明年全球 SiC 芯片銷(xiāo)售額將有接近40%的增長(zhǎng)，安森美的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)和碳化硅市場(chǎng)同樣的，甚至是更高的增速。

在2023年的最后一個(gè)月，安森美汽車(chē)主驅(qū)產(chǎn)品經(jīng)理Bryan Lu從產(chǎn)品、業(yè)務(wù)布局及市場(chǎng)等方面，為大家分享安森美碳化硅產(chǎn)品的實(shí)力與服務(wù)升級(jí)的不斷探索。

搭配雙驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)，其實(shí)在IGBT的電驅(qū)里也是比較常見(jiàn)的配置。一般新能源汽車(chē)廠商在配置上會(huì)做一些差異化，比如基礎(chǔ)款只用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，然后中間款才有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，高配可能搭配兩到三個(gè)驅(qū)動(dòng)器。

這個(gè)設(shè)計(jì)的目的，大部分都是為了提供更短的加速時(shí)間，給客戶(hù)帶來(lái)更好的駕駛體驗(yàn)。有兩種常見(jiàn)的工況使得這種多驅(qū)動(dòng)器配置會(huì)帶來(lái)更好的體驗(yàn)，汽車(chē)在啟動(dòng)的時(shí)候需要極大的扭矩，如果要在短時(shí)間內(nèi)加速到百公里，那么需要持續(xù)的輸出高扭矩才能實(shí)現(xiàn)。

還有一種工況是在高速的時(shí)候或者說(shuō)正常行駛的時(shí)候需要提速，由于電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下輸出力矩相對(duì)低速來(lái)說(shuō)是相對(duì)下降的，這時(shí)候往往也需要輸出更大的電流來(lái)獲得高扭矩。

碳化硅的主驅(qū)的綜合效率以及高開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)勢(shì)在這些條件下得到了發(fā)揮，至于前后驅(qū)動(dòng)搭配IGBT和SiC，這個(gè)絕大部分是基于成本的考量。不過(guò)有一些高端的車(chē)型，它們還是選擇了前后都是碳化硅的驅(qū)動(dòng)。隨著碳化硅的滲透率提高，還有成本的降低，兩端都用碳化硅是完全有可能流行起來(lái)的。

整個(gè)安森美的碳化硅工藝平臺(tái)從M1，到M2，然后到現(xiàn)在的M3，目的只有一個(gè)，那就是在保證性能的前提下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的成本。

從碳化硅技術(shù)發(fā)展來(lái)看，從M1的Square Cell結(jié)構(gòu)，然后迭代到M2的Hex-cell，現(xiàn)在演進(jìn)到了M3的strip-cell，最新一代的Rsp比第一代的碳化硅的Rsp低了~50%以上,在目前市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位。

在常溫的Rsp數(shù)據(jù)上看，處于領(lǐng)先，在高溫的Rsp上，根據(jù)市場(chǎng)上披露的數(shù)據(jù)，應(yīng)該是行業(yè)里排第一的。安森美的碳化硅技術(shù)衍變和迭代是充分考慮了客戶(hù)的需求，也根據(jù)安森美對(duì)于應(yīng)用的理解做了優(yōu)化，比如充分考慮了主驅(qū)逆變器的應(yīng)用，針對(duì)高溫的Rsp做了優(yōu)化，針對(duì)PTO（passive turn on）做了優(yōu)化，確保了碳化硅器件在0電平的關(guān)斷能力。

根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，目前0電平關(guān)斷能力是最優(yōu)的。在這些技術(shù)的加持下，安森美在自己的碳化硅模塊的效率，還有可靠性都得到了增強(qiáng)。

眾所周知，安森美是一家全球化的公司，那么它要服務(wù)于全球不同的客戶(hù)，但是大家也都知道目前中國(guó)已經(jīng)成為了全球最大的單一新能源汽車(chē)市場(chǎng)。因此安森美也必須要考慮到中國(guó)市場(chǎng)的需求。

由于現(xiàn)在市場(chǎng)上有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的封裝SSDC單面直接水冷，它是一個(gè)封了6個(gè)開(kāi)關(guān)單元的封裝，由于在IGBT的主驅(qū)逆變器應(yīng)用里，它已經(jīng)成為了一個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，基本上大部分的客戶(hù)都用了這個(gè)封裝，所以很多客戶(hù)會(huì)為了加速碳化硅在主驅(qū)逆變器的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，縮短上市時(shí)間，還有控制供應(yīng)鏈等等需求，他們會(huì)繼續(xù)沿用這個(gè)封裝，當(dāng)然這個(gè)封裝對(duì)于IGBT來(lái)說(shuō)整體上性能還可以接受，但是一旦把碳化硅直接放進(jìn)去，就會(huì)把它寄生電感高，可靠性相對(duì)塑封模塊低的缺點(diǎn)放大了。

安森美 SSDC模塊結(jié)構(gòu)圖

除了SSDC，安森美也開(kāi)發(fā)了DSC（雙面水冷模塊）相比之下，DSC的性能要優(yōu)于SSDC，但是市場(chǎng)占有率不是太高，在IGBT的市場(chǎng)也會(huì)是一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)我們切換到碳化硅的時(shí)候，一切又開(kāi)始有一點(diǎn)不一樣。雖然仍然有不少的客戶(hù)選擇SSDC，但是這個(gè)已經(jīng)成為了一個(gè)暫時(shí)的方案，最終仍然是朝高性能的方向去發(fā)展。

也就是說(shuō)到了碳化硅的功率模塊，會(huì)變成一個(gè)差異化明顯的市場(chǎng)?？蛻?hù)看重的是性能和供貨能力！高性能的封裝從來(lái)都不會(huì)約束安森美，而供貨的話，由于安森美是IDM，只要提前鎖定產(chǎn)能，這個(gè)也不是問(wèn)題。針對(duì)碳化硅芯片的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)高性能的封裝是安森美一直進(jìn)行中的動(dòng)作。

安森美能夠提供優(yōu)化的碳化硅解決方案，我們?cè)诼阈竞头庋b雙管齊下的發(fā)展成果，使得我們能夠?yàn)榭蛻?hù)帶來(lái)優(yōu)化的解決方案、先進(jìn)的封裝材料和世界一流的熱性能。

此外，安森美整合了完整的SiC產(chǎn)業(yè)鏈，從襯底到晶圓制造，封裝以及測(cè)試。同時(shí)產(chǎn)品也經(jīng)過(guò)充分的迭代發(fā)展，目前無(wú)論是芯片的性能還是封裝性能或者是供應(yīng)的能力都在行業(yè)里具有領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。

在任何具有競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)里，猶如逆水行舟不進(jìn)則退，安森美目前在碳化硅的領(lǐng)域是具有優(yōu)勢(shì)的，但是由于競(jìng)爭(zhēng)激烈，各大廠家也是紛紛發(fā)力和投入大量的資源來(lái)參與競(jìng)爭(zhēng)。所以不能簡(jiǎn)單的想著怎樣保持優(yōu)勢(shì)，而是想著怎樣去適應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，由于安森美是碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的IDM，使得它有一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以改善的和發(fā)力布局的地方比較多。

整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈里都可以參與競(jìng)爭(zhēng)，這樣整體才能獲得更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我們都知道在碳化硅功率模塊里，襯底是成本最高的一環(huán)，因此只要這個(gè)供應(yīng)端獲得提升，那么整體成本的降低就會(huì)比較可觀。

從6寸襯底提升到8寸，這是一個(gè)方向。由于8英寸的襯底切換會(huì)涉及到很多的環(huán)節(jié)，然后8英寸襯底的質(zhì)量也需要進(jìn)一步的驗(yàn)證，良率要達(dá)標(biāo)才有可能降低成本。

因此在8英寸的切換上安森美并不是全球最激進(jìn)的公司，而是穩(wěn)扎穩(wěn)打，切實(shí)提升6寸的良率，同時(shí)加速8英寸相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的驗(yàn)證，并不是說(shuō)有了8英寸襯底就可以立刻切換過(guò)去，這里涉及到8英寸的外延以及芯片制造等。安森美在這些領(lǐng)域都有布局。

同時(shí)對(duì)于封裝，由于現(xiàn)有的封裝并不能很好的發(fā)揮碳化硅芯片的性能，因此高性能的封裝也是安森美布局的方向之一。

這個(gè)會(huì)推動(dòng)碳化硅的發(fā)展。我認(rèn)為一個(gè)良性的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)應(yīng)該是不斷的把蛋糕做大，而不是在現(xiàn)有的一些存量市場(chǎng)里折騰。國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈參與了全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，恰恰可以幫助把全球這個(gè)市場(chǎng)做大。

相信未來(lái)，除了襯底，國(guó)產(chǎn)的器件的質(zhì)量也會(huì)逐步的提升，也會(huì)獲得客戶(hù)的接受，到時(shí)候?qū)?huì)極大的提升碳化硅功率器件的適用范圍。到時(shí)候?qū)?huì)逐步進(jìn)入一個(gè)充分競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代。安森美是歡迎競(jìng)爭(zhēng)也不懼怕競(jìng)爭(zhēng)。

大家現(xiàn)在都知道安森美是具有碳化硅襯底，外延，晶圓制造以及封測(cè)能力的全產(chǎn)業(yè)鏈的IDM，所以安森美在這個(gè)市場(chǎng)里它產(chǎn)品的一致性是可以保證和控制的，它的品質(zhì)也是穩(wěn)定的。

同時(shí)安森美也積極的擴(kuò)充自己的產(chǎn)線來(lái)面對(duì)客戶(hù)的需求增長(zhǎng)，綜上所述的特點(diǎn)使得它更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。