9月4日-6日，第十三屆中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會半導(dǎo)體設(shè)備年會（CSEAC 2025）暨核心部件配套新進(jìn)展論壇在無錫召開。奧芯明半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù) (上海) 有限公司技術(shù)市場工程師曹沈煬在半導(dǎo)體設(shè)備與核心部件配套新進(jìn)展論壇發(fā)表主題演講，圍繞 “功率模塊的市場及技術(shù)發(fā)展” 展開深度解析，從產(chǎn)品定位、市場趨勢、技術(shù)突破到企業(yè)解決方案，全面展現(xiàn)了功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展圖景與奧芯明的核心競爭力。
功率模塊成新能源汽車“核心動力”
曹沈煬在演講中指出，中國新能源汽車正經(jīng)歷“產(chǎn)品、技術(shù)、市場”三重變革，2025年新能源汽車銷量預(yù)計(jì)將首次超越傳統(tǒng)燃油車。作為新能源汽車“大三電”（電池、電機(jī)、電控）的核心組件，功率模塊承擔(dān)著將電池包直流電轉(zhuǎn)換為電機(jī)所需三相交流電的關(guān)鍵功能，其性能直接決定了車輛的續(xù)航、功率與可靠性。
從技術(shù)路徑看，當(dāng)前功率模塊主要依賴硅基IGBT與碳化硅（SiC）功率器件兩大類產(chǎn)品。其中，SiC作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體，憑借更寬的禁帶寬度、更快的電子遷移速率及更高的導(dǎo)熱率，可承受更高電壓與溫度，顯著降低功率損耗并縮小模塊尺寸，成為國家政策與市場重點(diǎn)扶持的方向；而硅基IGBT因產(chǎn)業(yè)鏈成熟、成本更低，仍在光伏、家電、軌道交通等多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前市場上主流產(chǎn)品仍以硅基IGBT為主，但SiC功率模塊因其更優(yōu)異的性能，正在快速崛起。
奧芯明作為ASMPT 集團(tuán)旗下專注半導(dǎo)體解決方案的中國品牌，已實(shí)現(xiàn)功率模塊、分立器件、功率管理IC全品類解決方案覆蓋，累計(jì)獲得眾多行業(yè)客戶的認(rèn)可與支持。
SiC成增長引擎，成本下探打開下沉空間
曹沈煬引用行業(yè)數(shù)據(jù)指出，2024年全球功率模塊市場規(guī)模達(dá)100億美元，其中IGBT占比71%，SiC MOSFET占比24%；預(yù)計(jì)到2030年，全球市場規(guī)模將翻倍至200億美元，SiC模塊以超過20%的年復(fù)合增長率（CAGR）成為最核心的增長動力。
從應(yīng)用場景看，SiC功率模塊的“主戰(zhàn)場”集中在新能源汽車領(lǐng)域 —— 乘用車與商用車的應(yīng)用占比超90%；而IGBT模塊憑借成本優(yōu)勢，除新能源汽車外，還滲透至光伏、風(fēng)電、家電等中低端市場。曹沈煬強(qiáng)調(diào)，“SiC替代IGBT的核心驅(qū)動力不僅是性能升級，更在于成本的持續(xù)下降”。
曹沈煬表示，2023年車規(guī)級SiC MOSFET芯片成本約80元/顆，單模塊中芯片成本超3000元，加上封裝后總成本達(dá)4000-5000元，大多應(yīng)用于20萬元以上車型；而隨著技術(shù)迭代，6英寸車規(guī)級SiC襯底價格從2024年初的800美元降至年底的400美元，到2025年國產(chǎn)襯底報價甚至低至1500元人民幣。行業(yè)預(yù)測，1-2年后SiC芯片成本有望降至20元/顆，單模塊成本將下探至3000元以下，屆時SiC模塊將滲透至20萬元以下車型，引爆新一輪產(chǎn)能需求。
市場競爭格局方面，國內(nèi)功率模塊市場集中度較高，前十名模塊制造商占據(jù)超九成份額。隨著SiC技術(shù)不斷成熟，無論是國際領(lǐng)先企業(yè)如英飛凌、ST、安森美，還是本土創(chuàng)新力量如比亞迪、芯聯(lián)集成、斯達(dá)半導(dǎo)等，都在積極推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同演進(jìn)，共同加速SiC模塊在新能源汽車、儲能等核心場景中的規(guī)?；涞?。
功率模塊三大封裝趨勢引領(lǐng)行業(yè)升級
針對功率模塊的技術(shù)發(fā)展方向，曹沈煬重點(diǎn)解讀了當(dāng)前最核心的三大封裝趨勢，均圍繞 “高功率、高可靠性、低成本” 展開。
趨勢一，從全橋模塊向半橋模塊轉(zhuǎn)型。
傳統(tǒng)HPD全橋模塊雖成熟，但半橋模塊憑借更緊湊的結(jié)構(gòu)、更優(yōu)的密封性能成為新主流。其采用“模壓工藝”替代灌膠式封裝，對芯片的機(jī)械應(yīng)力防護(hù)與水汽阻擋效果顯著提升，同時通過“系統(tǒng)燒結(jié)”工藝將模塊與散熱基板結(jié)合，散熱性能進(jìn)一步優(yōu)化。以比亞迪為例，其最新推出基于半橋的SiC模塊已實(shí)現(xiàn)支持最高1500V電壓和1000A電流，結(jié)溫最高達(dá)200℃，性能全面躍升。
趨勢二，嵌入式封裝提升集成效率。
嵌入式模塊封裝通過將芯片直接嵌入基板內(nèi)部，能夠有效降低系統(tǒng)電感與開關(guān)損耗，同時顯著提升模塊的可靠性與使用壽命，正逐步成為車規(guī)級功率模塊的關(guān)鍵技術(shù)路徑。奧芯明正與多家客戶協(xié)作推進(jìn)設(shè)備能力的適配與落地，助力新型模塊結(jié)構(gòu)在制造端的穩(wěn)定導(dǎo)入。
趨勢三：銅燒結(jié)替代銀燒結(jié)降本增效
銀燒結(jié)雖散熱性能優(yōu)異，但材料成本高昂；銅燒結(jié)的熱導(dǎo)率（398 W/(m?K)）與機(jī)械強(qiáng)度接近銀燒結(jié)，且成本更低，成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。不過，銅燒結(jié)仍面臨氧化控制、空洞控制、漿料穩(wěn)定性等技術(shù)挑戰(zhàn)，奧芯明已提前布局相關(guān)研發(fā)，探索產(chǎn)業(yè)化路徑。
此外，新能源汽車超快充趨勢也推動功率模塊技術(shù)升級，例如比亞迪兆瓦閃充等產(chǎn)品。這些超級快充逐漸開始使用SiC芯片，進(jìn)一步拉動SiC功率器件需求。
奧芯明鏈條布局，扎根中國賦能本土制造
作為ASMPT集團(tuán)在中國半導(dǎo)體領(lǐng)域的核心布局，奧芯明自2023年成立以來，依托集團(tuán)全球技術(shù)基因（超2000項(xiàng)專利、覆蓋半導(dǎo)體封裝全流程的設(shè)備能力），已構(gòu)建起從晶圓切割、銀膏印刷、芯片貼裝、燒結(jié)、打線到模壓等功率模塊關(guān)鍵工藝的解決方案。
曹沈煬介紹，例如LASER1205UVP系列負(fù)責(zé)晶圓切割；DEK GALAXY系列負(fù)責(zé)銀膏或錫膏的印刷；Force Vector作為MCM Bonder完成芯片貼片和預(yù)燒結(jié)；SilverSAM通過銀燒結(jié)工藝，將芯片與基板粘結(jié)在一起；HERCULES LM 粗鋁線Wedge Bonder負(fù)責(zé)模塊的電互聯(lián)；3Ge Series模塑系統(tǒng)完成模塊塑封；MPHENIX切筋成型機(jī)把框架切成獨(dú)立成品。除了這些功率模塊的解決方案以外，還有應(yīng)對功率分立器件的軟焊料固晶機(jī)SD8312 Plus，和針對銅夾的eClip Line等等，可適配功率模塊與功率分立器件的多樣化生產(chǎn)需求。
在本土化布局上，奧芯明在上海臨港設(shè)立近7000平米研發(fā)中心，研發(fā)人員占比超24%，全國布局10個服務(wù)點(diǎn)，與20余家本土企業(yè)深度合作，實(shí)現(xiàn) “技術(shù)、人才、供應(yīng)鏈” 三位一體的本土化支撐。
曹沈煬強(qiáng)調(diào)，奧芯明的使命 “連接全球技術(shù)與本土智造”，始終堅(jiān)持以“先進(jìn)科技，賦能中國芯”為使命，通過技術(shù)本土化、人才本土化和供應(yīng)鏈本土化，深度參與中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，助力行業(yè)從“引進(jìn)技術(shù)”走向“定義技術(shù)”。未來，奧芯明將繼續(xù)與客戶協(xié)同創(chuàng)新，共同推動中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
