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汽車電動化正帶動 SiC 加速上車，SiC 產(chǎn)業(yè)鏈也隨之受益快速發(fā)展，其中，功率模塊封裝技術(shù) AMB（活性金屬釬焊）也受到了市場青睞，業(yè)內(nèi)人士表示，“AMB 基板作為 SiC 的核心配套材料，目前推廣的難點在于成本較高，將伴隨 SiC 上車在新能源汽車領(lǐng)域取得突破�！� 而為了滿足汽車電動化發(fā)展需求，國內(nèi)外企業(yè)早已在對 SiC 進行布局，并涌現(xiàn)出了天科合達、天岳先進、同光晶體、世紀金光、露笑科技、中科鋼研、泰科天潤、武進科華等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)；在 AMB 領(lǐng)域，本土企業(yè)相對較少，不過，借助 SiC 加速上車趨勢，正吸引越來越多的企業(yè)加大對 AMB 布局。 新能源汽車正成 AMB 基板突破口 隨著汽車電動化快速進入到 2.0 快充階段，市面上續(xù)航超過 500 公里的純電車型越來越多，市場對快充時長也提出了更高要求，需要從目前普遍的 30-60 分鐘縮短至 20 分鐘以內(nèi)，部分企業(yè)甚至提出了 5 分鐘的極速補能方案。 市場新變化，對高壓充電平臺以及功率器件提出了更高要求，而 SiC 憑借耐高壓、耐高溫、高效率、高頻率、抗輻射等優(yōu)勢，在電控場景中能量損耗比 Si 基芯片減少一半，被認為將取代 IGBT，成為未來高壓充電平臺的核心器件，也是電動汽車性能和應(yīng)用體驗度提升的關(guān)鍵器件，受到了市場的熱捧，供應(yīng)鏈也涌現(xiàn)出了天科合達、天岳先進、同光晶體、世紀金光、露笑科技、中科鋼研、泰科天潤、武進科、比亞迪電子等一批企業(yè)。 “雖然現(xiàn)在 SiC 成本比 IGBT 高，但 SiC 能在后期節(jié)省更多使用成本，從整個生命周期看，采用 SiC 性價比更高�！蹦硺I(yè)內(nèi)人士表示。而近期，某國內(nèi)功率器件大廠內(nèi)部人士也認為，SiC 的產(chǎn)能正在陸續(xù)出來，隨著產(chǎn)量不斷擴大，成本會越來越低，預(yù)計未來 3-5 年 SiC 就會對 IGBT 形成整體的成本優(yōu)勢，從而獲得更好普及。 SiC 規(guī)模化上車已開始進入倒計時，據(jù)了解，目前已有特斯拉 Model 3、比亞迪漢、蔚來 ES7 / ET7 / ET5、小鵬 G9、吉利 Smart 精靈、五菱凱捷混合動力版和五菱星辰混動版等車型搭載 SiC，另外，豐田、奔馳、現(xiàn)代、雷克薩斯、Lucid、Karma 等品牌也有計劃推出相應(yīng)的 SiC 車型，新能源汽車品牌以及高端車型已成為 SiC 上車的重要推手。 SiC 上車提速，正促使上游 SiC 產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加快發(fā)展，其中 AMB 也將受益獲得快速發(fā)展。 據(jù)了解，AMB 基板銅層結(jié)合力在 16N / mm~29N / mm 之間，要大幅高于 DBC 工藝的 15N / mm，更適合精密度高的陶瓷基板電路板，這一特性也使得 AMB 基板具備高溫高頻特性，導(dǎo)熱率為 DBC 氧化鋁的 3 倍以上，且使用過程中能降低 SiC 約 10% 的熱阻，能提升電池效率，對 SiC 上車并改善新能源汽車應(yīng)用有明顯的提升效果。 不過，AMB 工藝也還存在一些短板，其技術(shù)實現(xiàn)難度要比 DBC、DPC 兩種工藝大很多，對技術(shù)要求高，且在良率、材料等方面還有待進一步完善，這使得該技術(shù)目前的實現(xiàn)成本還比較高，“AMB 被認為是 SiC 的最佳搭配方案，不過目前 AMB 基板的成本大約是 DBC 的 3 倍左右，這是阻礙它發(fā)展的重要因素。”業(yè)內(nèi)人士進一步指出，“隨著 SiC 不斷在汽車上取得突破，AMB 有望借助新能源汽車的發(fā)展，獲得新的發(fā)展機遇，而且會隨著新能源汽車產(chǎn)銷量的不斷突破而加快滲透�！� 市場正催生一批國產(chǎn)供應(yīng)鏈企業(yè) AMB 基板對 SiC 的配套優(yōu)勢明顯，產(chǎn)業(yè)鏈也看到了這一機遇，有業(yè)內(nèi)人士分析，至 2025 年國內(nèi)新能源汽車 AMB 市場規(guī)模有望超過 60 億元，此外在光伏、風(fēng)電、軌道交通等領(lǐng)域，也對 AMB 有著巨大需求，可預(yù)見市場規(guī)模超 100 億級。不過受制于 AMB 技術(shù)門檻較高，本土供應(yīng)鏈聚焦 AMB 技術(shù)方案的企業(yè)尚不多，目前國內(nèi)很大部分需求由國際企業(yè)來滿足。 據(jù)了解，目前在 AMB 領(lǐng)域，比較領(lǐng)先的企業(yè)主要來自歐、日、韓，如德國的羅杰斯（Rogers Corporation）、賀利氏科技集團，日本的同和控股（DOWA）、礙子株式會社（NGK）、電化株式會社（Denka）、京瓷株式會社（KYOCERA Corporation）、東芝高新材料公司，韓國的 KCC 集團、AMOGREENTECH 等。 受益于 SiC 新機遇，部分國際企業(yè)已在計劃對 AMB 進行擴產(chǎn)，如東芝高新材料公司已于去年開設(shè)大分工廠，開始生產(chǎn)氮化硅陶瓷基板；今年 2 月，羅杰斯官宣擴大德國埃申巴赫工廠 AMB 基板產(chǎn)能。 在國際企業(yè)積極擴產(chǎn)之時，本土也涌現(xiàn)出了一批 AMB 基板生產(chǎn)商，如博敏電子、芯舟電子、華清電子、富樂華半導(dǎo)體、鎧琪科技、德匯電子、漠石科技、圣達電子、天楊電子、宋瓷新材料、威斯派爾半導(dǎo)體、精瓷半導(dǎo)體、中江新材、比亞迪、同欣電子、立誠光電、豐鵬電子等。 從目前看，已有一定數(shù)量的本土企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn) AMB 基板，而在業(yè)內(nèi)人士看來，本土企業(yè)在技術(shù)上，較國際領(lǐng)先企業(yè)還存在一定差距，其中，陶瓷基板、燒結(jié)材料、燒結(jié)工藝、銅皮銅箔燒結(jié)工序等仍是考驗一家企業(yè) AMB 技術(shù)實力的重要指標，國內(nèi)部分企業(yè)仍處于研發(fā)階段。其中，博敏電子、芯舟電子、華清電子、富樂華半導(dǎo)體、德匯電子等少數(shù)企業(yè)已開始脫穎而出。 博敏電子微芯事業(yè)部生產(chǎn)的基于 AMB 工藝的陶瓷襯板為功率模塊中的重要部件之一，具備高導(dǎo)熱、高可靠、耐熱性、耐沖擊、高性能等優(yōu)勢；相關(guān)產(chǎn)品已在軌道交通、工業(yè)級、車規(guī)級等領(lǐng)域取得認證，產(chǎn)品先后在航空體系、中車體系、振華科技、國電南瑞、比亞迪半導(dǎo)體等客戶中開展樣板驗證和量產(chǎn)使用。在產(chǎn)能上，目前博敏電子產(chǎn)線設(shè)計產(chǎn)能為 8 萬張 / 月，預(yù)計到今年底將達到 15 萬張 / 月，2023 年有望擴張到 20 萬張 / 月。 稀缺樣品 電子元件 創(chuàng)芯為 芯舟電子是國內(nèi)自研 AMB 技術(shù)最早的企業(yè)之一，擁有自主的焊料、燒結(jié)技術(shù)，并能達到國際領(lǐng)先水平。2021 年 10 月，芯舟電子獲博敏電子增資約 500 萬元，雙方在 AMB 領(lǐng)域展開合作。據(jù)了解，雙方合作后，僅半年時間，推出的產(chǎn)品已獲得 SiC 功率半導(dǎo)體相關(guān)客戶的認可。 華清電子則是國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)量最高的氮化鋁陶瓷基板企業(yè)，獲北汽和上汽戰(zhàn)略投資，2021 年底再成功融資 1.8 億元，融資資金主要用于氮化鋁陶瓷基板擴產(chǎn)、陶瓷金屬化產(chǎn)品生產(chǎn)線建設(shè)。 富樂華半導(dǎo)體、德匯電子也是國內(nèi)為數(shù)不多形成 AMB 規(guī)模的企業(yè)，前者依托 Ferrotec 集團，已形成年產(chǎn)功率半導(dǎo)體覆銅陶瓷載板 1800 萬片產(chǎn)能，今年上半年擬 10 億元再投建年產(chǎn) 1000 萬片半導(dǎo)體功率模塊陶瓷基板產(chǎn)線。后者二期項目已進入試生產(chǎn)階段，待投產(chǎn)將實現(xiàn) 144 萬片 / 年高性能陶瓷覆銅板年產(chǎn)能，目前正在積極導(dǎo)入 IATF16949 國際汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系技術(shù)規(guī)范。 需注意的是，由于 SiC 還處于“上車”爬坡階段，目前 AMB 工藝主要應(yīng)用于 IGBT 領(lǐng)域，如博敏電子，其利用 AMB 的優(yōu)勢，替代 IGBT 中的 DBC 工藝。 |
