新材料、新機遇、新趨勢

作為第三代半導體材料的代表，相較于硅，碳化硅具有禁帶寬度更大（是硅的3倍）、熱導率更高（是硅的 4-5 倍）、擊穿電壓更大（是硅的 8- 10 倍)等優(yōu)勢。

圖表 52：碳化硅性能優(yōu)勢

碳化硅功率器件主要包括碳化硅二極管（主要是肖特基勢壘二極管 SBD 等）、碳化硅晶體管（主要是碳化硅 BJT、MOSFET 等）以及碳化硅功率模塊等。碳化硅功率器件具有耐高壓、大電流、耐高溫、高頻、高功率和低損耗等眾多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電動汽車及充電樁、光伏、電網(wǎng)、軌道交通和儲能等領(lǐng)域。

據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，碳化硅功率器件 2021 年全球市場規(guī)模 10.9 億美金。預計到 2027年將達到 62.97 億美金，2021-2027 CAGR 達 34%。發(fā)展勢頭強勁，未來市場空間可觀。

圖表 54：碳化硅功率半導體器件市場規(guī)模預測 2021-2027E

全球各國對碳化硅投資熱度不減，目前碳化硅器件市場龍頭依然以海外企業(yè)為主，國內(nèi)90%需求依賴進口。我國碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈布局相對完整，部分頭部企業(yè)技術(shù)實力不可小覷，在半絕緣襯底、外延片、射頻器件和碳化硅器件均已量產(chǎn)并批量供貨。

碳化硅性能優(yōu)于 IGBT，兩者在多個領(lǐng)域或存在應(yīng)用重疊。從成本變化和晶圓尺寸發(fā)展趨勢分析：

碳化硅與 IGBT 成本比較。目前碳化硅功率器件由于技術(shù)和工藝尚不成熟、襯底良率低以及尚未規(guī)?；瘧?yīng)用等因素，導致當前碳化硅成本居高不下。同等規(guī)格、滿足同個終端應(yīng)用需求的碳化硅 MOSFET 的價格是 IGBT 的 2.5-3 倍。而硅基 IGBT 技術(shù)成熟，規(guī)?；?yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)，成本下探空間有限。隨著上述對碳化硅成本不利因素日漸改善，其價格有望逐年下調(diào)。對于長續(xù)航電動汽車，當前碳化硅功率器件的應(yīng)用帶來的其他周邊零部件的降本，或?qū)⑦M一步縮小、或打平與選用IGBT帶來的價格差。

圖表 56：碳化硅功率半導體器件成本變化趨勢

碳化硅晶圓制造。目前已量產(chǎn)碳化硅襯底多是基于 2 英寸、4 英寸和 6 英寸晶圓制造，其中 6 英寸逐漸將成為主流。據(jù) NE 時代數(shù)據(jù)，安森美 8 英寸襯底于 2021 年已經(jīng)投產(chǎn)。未來，隨著 8 英寸晶圓的襯底逐步量產(chǎn)，單片晶圓產(chǎn)量提升，相比 4 英寸和 6 英寸晶圓，理論上碳化硅器件價格或?qū)兴抡{(diào)。

當前碳化硅 MOSFET 主要應(yīng)用于一些中高端場景，這些應(yīng)用往往追求更高的性能表現(xiàn)。如售價 30 萬以上的中高端智能電動汽車，其對續(xù)航、瞬間加速以及充電時間有著更高要求，通常其主逆變器中會采用碳化硅方案。短時間內(nèi)，IGBT 或依然是市場主流。長期來看，碳化硅 MOSFET 和 IGBT 市場需求或達到一個相對平衡，兩者將共存以供不同應(yīng)用場景所使用。

功率器件IGBT清洗：

針對各類半導體不同的封裝工藝如功率器件QFN，為保證產(chǎn)品的可靠性，合明科技研發(fā)多款自主知識產(chǎn)權(quán)專利清洗劑，針對不同工藝及應(yīng)用的半導體封裝需要的精密清洗要求，合明科技在水基清洗方面開發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品，精細化對應(yīng)涵蓋從半導體封裝到PCBA組件終端，包括有水基清洗劑和半水基清洗劑，堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在，在同等的清洗力的情況下，合明科技的兼容性較佳，兼容的材料更為廣泛;在同等的兼容性下，合明科技的功率器件QFN清洗劑清洗的錫膏種類更多(測試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;測試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分)，清洗速度更快，離子殘留低、干凈度更好。

合明科技專注電子制程精密清洗20多年經(jīng)驗，在水基清洗劑方面頗有心得，包括油墨水基清洗劑，環(huán)保清洗劑，半導體芯片封裝水基清洗劑等數(shù)十款產(chǎn)品，多年來受到無數(shù)客戶的青睞。我們有強大的售前技術(shù)指導和最貼心的服務(wù)，水基清洗，選擇合科技，決不會讓您失望！

合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

以上便是功率器件的材料的演進與功率器件電子芯片清洗介紹介紹，希望可以幫到您！