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展望2021之深圳基本半导体:打造国际一流碳化硅IDM

和巍巍博士,深圳基本半导体有限公司总经理,第四批国家“万人计划”科技创业领军人才,中国半导体行业协会理事,深圳清华大学研究院第三代半导体研发中心副主任,中国电源学会青工委秘书长。

和巍巍博士2007年毕业于清华大学电机系,2014年毕业于剑桥大学获电力电子专业博士学位。主要研究方向为功率半导体器件IGBT及碳化硅MOSFET的仿真、设计、制造及应用,在国际著名期刊和会议上发表多篇论文,在功率半导体器件和应用领域拥有专利二十余项。

和巍巍博士参与创立的基本半导体是中国碳化硅功率器件领导企业,致力于碳化硅功率器件的研发与产业化,覆盖碳化硅产业链的材料制备、芯片设计、制造工艺、封装测试、驱动应用等各个环节。基本半导体自主研发碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET和车规级全碳化硅功率模块,产品性能达到国际领先水平,广泛应用于新能源汽车、新能源发电、轨道交通和智能电网等领域。


Q:2021年即将到来,面对新的一年,你如何看待化合物半导体行业的发展变化,以及对2020年,有哪些总结和感悟?

A:2020年受疫情、国际形势等因素影响,半导体行业正发生深刻变化。随着国内疫情逐渐得到控制,同时在市场需求的刺激下,中国第三代半导体产业发展态势总体向好,我们有一定的技术基础,有广大的应用市场,未来五年将是我国第三代半导体技术和产业飞速发展的重要窗口期。

2020年基本半导体在产品开发、市场拓展和产业布局等方面都有重大进展。碳化硅功率器件产品性能持续优化,产品类型进一步丰富,推出了内绝缘TO-220封装及DFN8*8封装碳化硅肖特基二极管产品。公司碳化硅功率器件在5G、新能源汽车、高效电源等领域表现突出,市场覆盖率和占有率也在稳步提升,得到了客户的广泛认可。目前基本半导体位于北京的晶圆产线已经通线,南京外延产线将于2021年建成投产,针对新能源汽车领域,基本半导体筹备的汽车级碳化硅模块产线预计于2021年投产,建成后公司制造实力将得到大幅提升。基本半导体通过加速布局产业链各环节,进一步增强行业竞争力和抗风险能力,多方位提升服务质量,全力打造国际一流的碳化硅IDM(Integrated Device Manufacturer:整合元件制造商)企业。

Q:随着5G,新能源汽车,大数据,AI,IoT 等技术领域的快速发展,将会为化合物半导体带来诸多机遇,你认为化合物半导体面临哪些挑战与机遇?

A:5G基建、新能源汽车、大数据中心和特高压、城际高铁和城际轨道交通、工业互联网都是中央提出的“新基建”战略涵盖的重要领域。第三代半导体材料碳化硅具备大功率、低损耗、高可靠、低散热等特点,可应用在“新基建”大部分领域的产品,例如电动汽车电机控制器和车载电源、氢燃料电池DC/DC变换器、通信电源、充电桩、服务器电源、应用柔性输电直流断路器、牵引变流器、电力电子变压器、辅助变流器、辅助电源等等。“新基建”战略的推进将给第三代半导体产业带来广阔的市场前景,倒逼第三代半导体企业加速技术创新,进一步降低器件成本,实现第三代半导体在各领域的广泛应用。

作为中国碳化硅功率器件领军企业,基本半导体掌握行业领先的碳化硅核心技术,研发覆盖材料制备、芯片设计、晶圆制造、封装测试、驱动应用等全产业链。通过前瞻布局第三代半导体产业,基本半导体正以排头兵之势,积极投身中国“新基建”事业,为“中国智造”的高速高质量发展保驾护航。

Q: 碳化硅(SiC)是非常具有发展前景的材料,特别是在电力电子和微波射频器件应用方面,目前受到极大关注,请问贵公司如何看待碳化硅的市场发展?如何推进碳化硅材料的升级和发展?

A:碳化硅作为第三代半导体材料,其发展前景被行业广泛看好。在大部分电力电子行业,碳化硅基半导体对传统硅基半导体的替代正进行得如火如荼,部分细分领域已经完成了全面的替代。特别在新能源汽车领域的应用,更将成为未来碳化硅对硅基半导体替代的主战场,拥有极大的市场发展潜力。基本半导体凭借掌握的碳化硅功率器件核心技术,不断持续提升自主创新能力,加速产品推陈出新,积极推动碳化硅产品在各个领域的规模化应用。

碳化硅材料的升级有赖于终端市场需求提升所带来的支持。需求量增长会带来产业配套资源的大量投入,从而加快产品迭代更新,促进行业向前发展。推进碳化硅产品市场化进度是促进碳化硅材料升级的基础。市场化机制下,会形成优胜劣汰,引导社会资源向头部领域集中,从而推动更多高性能、高质量的产品研发和制造。同时,能够吸引更多的终端客户采用碳化硅这种新材料,提升产销量、拓展应用方向、获取极大的应用数据、推动可靠性能力进步并降低生产制造成本。让整个碳化硅产业链形成正向循环。

Q:对于中国化合物半导体行业应该如何学习国际经验,加速产业发展,您有什么看法?

A:第三代半导体是半导体行业的重要研究方向,也是各国科技和国力竞争的焦点之一。第三代半导体产业的发展壮大对于保障国家安全,实现国民经济高质量发展有着重要意义。在市场需求的驱动下,我国第三代半导体产业取得了长足进步,但是想要缩短中国在第三代半导体领域与国外的技术差距,还有诸多问题有待解决。例如国内人才短缺、原材料不足、生产加工能力欠缺、质量控制有待提升、测试验证平台匮乏的问题,这需要在产品设计、验证、生产等环节充分提高企业自主创新能力,突破核心关键环节限制,同时中央及地方政府给予更多的积极扶持政策。帮助企业发展壮大,具备较强的国际市场竞争力。基本半导体从成立之初就面临了这一系列的问题和困难,但是在过去几年的发展历程中没有被困难阻挡,反而拼搏奋进、逆水行舟,通过自身的进步和对国外经验的积极萃取,逐步解决了上述的短板问题。

基本半导体引进了国内外该领域知名高校的高端人才及行业内有丰富经验和深厚技术能力的专家;原材料供应采用了国内和国外两条完整产业链独立循环的模式,以确保供应链的安全;自建了外延、晶圆和封装的自主生产基地,提升制造工艺能力和产能;对标国际标准、吸收汽车行业的经验,产品以汽车等级的要求设计开发,生产基地完全按照车规标准来建设严格质量控制的车规线。另外,基本半导体还在总部建成了功能强大、符合CNAS标准要求的“碳化硅功率器件工程实验室”。通过这一系列的努力,让基本半导体的技术、产品和供应链能力在行业内具备了较强的领先优势,及与国际头部企业并跑的资格。



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