近年来,以硅材料为基础的各种电力电子器件,随着硅材料的特性逐渐接近其理论极限值,难以在高压、高温、高频等特定环境使用,在面对大功率、高密度快充电源的市场主要发展趋势下,显得捉襟见肘。
现在,以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等为代表的第三代宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度高、介电常数小等独特的性能,显示出比传统功率器件更优异的特性,给电力电子产业的发展带来了新的生机。
相比于传统硅器件,氮化镓的结电容、反向恢复电荷有着较强的优越性,碳化硅则具备高频、高效、高功率密度等优势,两者在消费电子、光伏、新能源汽车等领域具有广泛的应用。
目前,已有多家厂商进军第三代半导体,并成功研发出其优势产品推向市场。在即将举办的2022(夏季)亚洲充电展大会上,将迎来30多家厂商参展,并带来技术分享。
以下第三代半导体厂商排名不分先后,按展位顺序排序。
氮化镓芯片企业
氮化镓和碳化硅作为第三代半导体材料的双星,两者的性能不同,发挥优势的领域也不同。其中,氮化镓材料因其高功率密度、高频率、低能耗等优势,在微波射频领域(如5G、卫星通讯)、电力电子领域(如消费电子快充、新能源汽车)、光电子领域(如LED)有着显著的应用优势。
随着行业大规模商用,氮化镓材料的生产成本有望不断下降,并进一步渗透下穿市场应用领域。以功率器件领域为例,根据法国知名半导体咨询机构Yole预测,氮化镓功率器件市场将从2021年的1.26亿美元增长到2027年的20亿美元,复合年增长率为59%。以下是本次参展的氮化镓芯片企业。
纳微达斯半导体(上海)有限公司
展位:B56、57、58、59、60、61
纳微半导体(纳斯达克交易代码:NVTS和NVTSW)成立于2014年,是氮化镓功率芯片的行业领导者。氮化镓功率芯片集成了氮化镓功率器件以及氮化镓驱动、保护和控制器件,充电速度更快、功率密度更高、节能效果更强,适用于移动、消费、企业、电动交通和新能源市场。
纳微已经获得或正在申请的专利达到145项。纳微已交付了4000多万颗GaNFast功率芯片,没有收到任何故障报告。纳微已于2021年10月20日敲钟并开始在纳斯达克交易股票。
纳微半导体、GaNFast和纳微的徽标是纳微半导体公司的商标或注册商标。所有其他品牌、产品名称和标志是(或可能是)用于识别其各自所有者的产品或服务的商标或注册商标
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Power Integrations
展位:B29、30
Power Integrations, Inc.是一家专注于高压电源管理及控制领域的高性能电子元器件及电源方案的供应商,总部位于美国硅谷。
Power Integrations 所推出的集成电路和二极管为包括移动设备、家电、智能电表、LED灯以及工业应用的众多电子产品设计出小巧紧凑的高能效AC-DC电源。公司的SCALE门极驱动器可提高大功率应用的效率、可靠性和成本效益,其应用领域包括工业电机、太阳能和风能系统、电动汽车和高压直流输电等。
自1998年问世以来,公司的EcoSmart节能技术已节省了数十亿美元的能耗,避免了数以百万吨的碳排放。由于产品对环境保护的作用,Power Integrations的股票已被归入到由Cleantech Group LLC及Clean Edge赞助的环保技术股票指数下。
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上海熙素微电子科技有限公司
展位:A18
上海熙素微电子科技有限公司是一家无晶圆厂的芯片设计公司,公司从事于功率器件,微波射频器件等业务,专注于氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)开发设计和销售。
熙素微电子的外延片、晶圆代工核心资源来自于股东宽禁带半导体产业链,拥有先进技术和大规模制造能力,具备做出高品质产品和高可靠产品,为广大客户提供良好的供应保障。
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深圳市威兆半导体股份有限公司
展位:A19
深圳市威兆半导体股份有限公司(威兆半导体,Vergiga Semiconductor)成立于2012年,总部位于深圳市南山智园崇文园区,毗邻中科院深圳研究院、南方科技大学等研究机构,在北京、上海、台湾、珠海、成都、韩国水原等地设有研发中心及办事处,是国家级专精特新“小巨人”企业。
自成立以来,威兆半导体始终聚焦功率器件研发与应用技术研究,凭借多年的科研攻关已成为少数同时具备低压、中压、高压全系列功率MOSFET / IGBT单管和模块,以及特殊半导体制程设计能力的先进半导体设计公司。其产品广泛应用于PC/服务器、消费电子、通讯电源、工业控制、汽车电子以及新能源产业等领域。
威兆半导体将坚定不移地持续提升研发技术、供应链技术整合、品质管控、技术行销等半导体设计公司四大综合能力,坚持以卓越的质量和持续的技术创新为客户创造价值,打造一流功率半导体价值运营体系,服务全球一流价值客户。
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恒泰柯半导体(上海)有限公司
展位:B22
恒泰柯半导体有限公司主营功率半导体分立器件的设计和销售,研发中心在上海,投片厂分布于中国本地与台湾地区,销售中心分布在华东、华南和台湾地区。
恒泰柯的管理、设计和销售团队均来自欧美龙头企业从业10年以上的资深专业人士,拥有世界上最先进的中压SGT(30V~250V)、高压Super Junction(500V~800V)等技术。另外600V氮化镓(GaN)和1200V碳化硅(SiC)产品也在规划当中。
除了采用功率技术是最前沿的SGT技术外,恒泰柯坚持不间断的研发改进产品,超越现有规格限制、发展最新制程,以创造最低导通阻抗、最小开关损耗、最小封装尺寸、最高效率为使命。恒泰柯MOSFET用于功率在5W到5KW或以上的系统,包括电动车、汽车控制器、各型马达驱动、大型工业用系统、电动工具、开关电源、锂电池保护、家用电器、绿色能源等。
捷捷微电(上海)科技有限公司
展位:B45
捷捷微电(上海)科技有限公司坐落于中国(上海)自由贸易试验区临港新片区,是一家专业从事功率半导体器件领域的设计、工艺研发和销售的集成电路设计公司,至今共申请34项发明及实用新型专利,获授权13项实用新型专利。
陆续推出先进自有 JSFET® 技术平台、耐压范围涵盖 30 ~ 150V 的 SGT MOSFETs;结合新型功率封装技术,性能对标国际一流,具行业领先的低导通阻抗及结电容/荷等电气特性。广泛应用在USB PD快充、AC/DC SMPS、电机驱动、锂电保护及电池管理、电脑及周边、5G通信及以太网 PoE++等终端。
捷捷微电持续聚焦新能源汽车和智能电网等应用,先后推出业界领先的30 ~ 150V车规级 SGT MOSFETs产品,并持续增扩车规级功率组装测试线。采用符合JEDEC标准MO-299B、兼容国际大厂如Infineon 及 onsemi 的同类TOLL含自主知识产权PowerJE®10x12 封装的 JMSH1001ATL及 JMSH1504ATL,功率密度高且电气特性为国内领先水平,与欧美日同类产品不遑多让。
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江苏长晶科技有限公司
展位:B63
江苏长晶科技股份有限公司(以下简称“长晶科技”)是一家以自主研发、销售服务为主体的半导体公司。公司总部位于国家级南京江北新区,在深圳、上海、北京、香港、杭州、苏州等地及海外设有子公司、分公司和办事处。
长晶科技主营通用及小信号器件、功率器件、电源管理IC、频率器件和汽车电子等产品的研发、设计和销售,拥有15000多个产品系列和型号,产品广泛应用于消费类及工业类电子领域,是中国半导体行业协会认定的“中国半导体功率器件十强企业”。
长晶科技依托国际一流的集成电路封装测试能力,充分发挥自身在半导体器件领域专业化和系统化优势,致力于为国内外客户提供一流的产品与服务,矢志创新,不断奋进,努力创造世界一流的半导体品牌!
上海瞻芯电子科技有限公司
展位:B65
上海瞻芯电子科技有限公司(以下简称“瞻芯电子”)是中国领先的碳化硅(SiC)功率半导体和芯片解决方案提供商,2017年成立于上海临港,致力于开发碳化硅功率器件、驱动和控制芯片、碳化硅功率模块产品。
瞻芯电子是中国第一家自主开发并掌握6英寸SiC MOSFET产品以及工艺平台的公司,围绕碳化硅功率半导体应用,为中国新能源产业提供一站式(Turn-key)芯片解决方案。
瞻芯电子以SiC MOSFET为核心的全碳化硅产品线,正广泛应用于新能源汽车OBC/DCDC,新能源汽车空压机/热管理,新能源汽车电驱动,光伏逆变器,充电桩模块,储能变流器和其他开关电源等领域。
其中SiC MOSFET累计出货超40万颗,IVCR140X系列栅极驱动产品累计出货超100万颗,为瞻芯电子奠定了国内领先的碳化硅功率半导体及芯片解决方案的品牌地位。
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鸿镓科技股份有限公司
展位:B91
公司设立于2018年, 登记资本新台币5亿元,生产基地在竹南科学园区,产能为1.5kk/月以上,使用日本NTT-AT公司技转6吋与8吋的氮化镓功率磊晶技术来生产氮化镓功率电晶体。
公司的愿景是成为全世界氮化镓半导体产业中,长期且值得信赖的解决方案提供者;及提供客户产品创新方案,为电源产业建立环保绿能生态链能为社会做出贡献。
广州沃泰芯电子技术有限公司
展位:B92
广州沃泰芯电子技术有限公司是中国第三代半导体行业高新科技企业,专业从事第三代化合物半导体氮化镓(GaN)/碳化硅(SiC)功率器件与集成电路的研发与生产,公司集合了数名台湾电机工程学博士以及国内半导体精英,联合创办的“专 精 特 新”型先进制造企业。
公司一期项目坐落于江西省龙南市,投资10亿元,建成无尘生产车间及氮化镓(GaN)半导体量产线,主要产品包括:VCSEL,光检测器,GaN HFET器件与集成电路,GaN/Si HFET功率器件芯片,应用于5G光通讯系统、数据中心、人脸/手势辨识、自驾车、及电源快充应用等领域。
沃泰芯致力打造集材料制备、芯片设计、晶圆制造、封装测试、驱动应用等全产业链,产品设计及性能均达到国际先进水平,填补国内空白,为中国半导体产业实现国产替代做出贡献。
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深圳市思开半导体有限公司
展位:C31、32
思开半导体(Sky Semiconductor) 总部坐落于享有“中国硅谷”之称的深圳市南山区,是专业从事功率半导体器件研发、生产、销售的高科技企业。
思开半导体在重庆和上海分别设有研发中心,公司始终致力于推广性能卓越、质量稳定、极具价格竞争力的MOSFET产品。
已经研发成功并量产的产品包含中低压Trench MOS、SGT MOS和超结MOS。产品广泛应用于锂电保护、新能源、电机控制、适配器快充、移动快充、消费类电子、通讯电源等。
深圳宏曦睿科技有限公司
展位:C69
深圳宏曦睿公司成立于2016年,是一家集电子元器件代理、半导体经营、SMT生产制造、研发、半导体封装服务等一站式综合服务公司,公司拥有优秀的电子元器件采购、销售、生产、品质团队,并取得ISO9001/14000认证、国家高新企业。
台湾嘉和半导体股份有限公司作为台湾富采集团旗下子公司,成立于2021年三月,坐落于台湾新竹科学园区,团队超过10年经验投入,致力于氮化镓/碳化硅元件开发,提供高功率氮化镓/碳化硅产品。
拥有30个以上的专利布局,嘉和半导体运用公司集团代工厂资源,于元件设计及生产投入心力追求最高品质及元件规格。除了元件设计以外,嘉和同时也支援不同形式的封装、不同瓦数的系统应用,确保能有足够之多样性让客户选择。借由元件设计、封装到模块一条龙的搭配,嘉和半导体能提升氮化镓/碳化硅模组性能,提供高频、高效、高品质的产品。
深圳市宏曦睿科技有限公司作为台湾嘉和半导体股份有限公司国内联络办事处,以及嘉和全线产品推广业务代理,结合双方的优势在国内推广嘉和公司全系列第三代半导体功率器件,以及相关系统整合方案(Turn-key solution)。
深圳安森德半导体有限公司
展位:C70
总部位于深圳,在台湾、上海、深圳西安均设有研发中心,在华南和华东设有运营和销售中心。
国家高新技术企业,拥有20多项发明专利。公司已通过ISO9001质量体系认证。
公司致力于硅基半导体和第三代半导体器件和模拟IC的研发设计,已形成比较完备的MOSFET、SiC MOS、GaN MOS、POWER IC等系列产品和服务。
Ascend,使命必达,立志成为国际一流的功率器件和模拟IC设计公司。
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上海芯导电子科技股份有限公司
展位:C74
上海芯导电子科技股份有限公司(Prisemi)专注于高品质、高性能的模拟集成电路和功率器件的开发及销售,总部位于上海市张江科学城。
公司于2009年成立,至今已获国家级专精特新“小巨人”企业、“上海市规划布局内重点集成电路设计企业”、“高新技术企业”、“上海市科技小巨人企业”、“浦东新区重点研发机构”、“五大大中华创新IC设计公司”、“十大最佳国产芯片厂商”、“上海市三星级诚信创建企业”等荣誉资质,并已拥有近百项专利。公司已在上海证券交易所科创板上市,股票简称“芯导科技”,股票代码688230.SH。
芯导科技专注于功率IC(GaN驱动IC、锂电池充电管理IC、OVP过压保护IC、音频功率放大器、DC/DC电源IC等)以及半导体功率器件(GaN HEMT、ESD、EOS/TVS、MOSFET、Schottky等)的开发及应用。公司在深耕国内市场开拓的同时,积极拓展海外市场,目前产品已远销欧美日韩及东南亚等国家与地区,在消费电子、网络通信、安防工控、汽车电子、智能家居、照明等应用领域具有卓越的产品及整体方案优势。
宁波铼微半导体有限公司
展位:C91
宁波铼微半导体有限公司于2019年6月成立,从事氮化镓(GaN)等第三代半导体器件的开发、生产与应用。公司为IDM模式,包含外延生长、器件设计和器件制备整套流程。已建成厂房总面积为6000m2,其中净化间共1800m2。公司研发团队实力雄厚,目前有包含国家级专家1名、省级专家1名等具有硕士和博士学位的研发人员15名。
目前欧美国家虽然对于GaN功率开关器件的研发进展快,但多是设计厂商,即通过和代工厂的合作,进行研发和生产。本公司可以实现 6 英寸GaN芯片的自主设计和自主生产。
GaN功率开关器件两个重要技术指针就是高功率密度和高效率。高功率密度体现在同样额定功率下的体积更小,而高效率体现在节能环保和更低的工作温度上。氮化镓器件由于具有更高的开关速度、同样晶圆下更小的导通电阻,因而具备更高的效率和更高的开关频率,使快速充电成为可能。内置氮化镓器件的快充技术已经进入了快速发展阶段。根据行业调查显示,作为消费类电子风向目标手机行业中,目前已经有华为、小米、OPPO等多个知名品牌推出了基于氮化镓的快充产品。
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深圳市森国科科技股份有限公司
展位:B76
深圳市森国科科技股份有限公司是一家专业从事碳化硅功率器件及电机驱动芯片研发的国家高新科技企业。公司总部设立在深圳市南山区粤海街道科技生态园10A栋12层,在成都、苏州设有研发及运营中心。公司研发人员占比超过70%,研究生以上学历占比50%,来自联发科、海思、比亚迪微电子、罗姆、华润上华等机构,囊括清华大学、电子科技大学、西安电子科技大学、西北工业大学等微电子专业知名院校。
公司碳化硅产品线主营650V和1200V JBS和SBD 碳化硅二极管,并在2022年推出全新碳化硅MOS管,该产品系列广泛应用于新能源汽车、光伏逆变器、充电桩电源模块、矿机电源、通信设备电源、5G微基站电源、服务器电源、工业电源、快充电源、轨道交通电源等。森国科碳化硅产品采用6吋车规级晶圆,具有高耐温,高频,高效,高压特性,已稳步进入国内主流电源、光伏上市公司供应链。
公司电机驱动芯片采用先进的驱动算法,优化电机的运行效率,满足客户调速曲线的同时,降低能耗, 通过集成度的提高,进一步优化外围电路,满足业内对高可靠性的要求,改善系统稳定性,同时帮助客户节约成本。产品满足单相、三相、FOC、集成Hall等控制模式,包括ASIC、Gate Driver、MCU+Gate Driver、IPM等各种类型,满足高压、中压、低压各种环境,广泛应用于风扇、吹风机、电动自行车、滑板车、筋膜枪、扫地机器人、吸尘器、空气净化器、水泵等领域。
公司在中金资本、北汽产投、蓝思科技、凌霄股份、中科海创等股东的助力下,以低成本创新为己任,努力为客户提供高性价比的绿色“芯”动力,成为全球领先的功率半导体公司!
愿景: 成为全球领先的功率半导体厂商。使命: 打造绿色芯动力,赋能低碳加双碳。定位: “新材料+特色工艺”的新一代功率半导体公司。价值观: 成就客户、正直诚信,认真仔细,敬业爱岗,团队合作,主动创新,开放进取,自我批评。
泰科天润半导体科技(北京)有限公司
展位:C59
泰科天润半导体科技(北京)有限公司成立于2011年,是中国碳化硅(SiC)功率器件产业化的倡导者之一,致力于中国半导体功率器件制造产业的发展,并提供优质的半导体功率器件产品和专业服务。
总部坐落于北京,拥有北京和湖南两条完整的4/6英寸SiC半导体晶圆生产线。
公司产品已经批量应用于PC电源、光伏逆变器、充电模块、OBC、 DC-DC等领域。质量资质:ISO9001/IATF16949/RoHS/REACH/UL/DNV·GL/USCG/AEC-Q101等,产品质量完全可以比肩国际同行业的先进水平。
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充电头网总结
运用第三代宽禁带半导体材料制造的新一代电力电子器件,相比硅材料更小、更快、更高效,允许设备在更高温度、电压和频率下工作,这给第三代半导体的应用空间带来无限遐想。在追求更大功率、 更小体积、更高电源效率、更低的系统成本的趋势下,第三代半导体逐渐展现其独有的优势,并随着全球双碳产业的发展下蓬勃发展,在新能源、光伏、储能、大功率、消费电子等诸多领域崭露锋芒。