在剛剛落幕的SEMICON China 2025上，全球半導體行業(yè)再度匯聚上海，共同探討產(chǎn)業(yè)未來。本屆展會以“跨界全球?心芯相聯(lián)”為主題，覆蓋芯片設(shè)計、制造、封測、設(shè)備及材料等全產(chǎn)業(yè)鏈，充分展現(xiàn)了半導體技術(shù)的最新突破與創(chuàng)新趨勢。

作為亞洲規(guī)格最高的半導體盛會之一，SEMICON China同期舉辦了20余場專題論壇，其中，“亞洲化合物半導體大會（CS Asia）”首次設(shè)立，聚焦寬禁帶半導體（WBG）技術(shù)的前沿應(yīng)用與生態(tài)發(fā)展。在大會開幕主題演講中，英飛凌科技高級副總裁、氮化鎵業(yè)務(wù)負責人Johannes Schoiswohl發(fā)表了《下一代功率半導體（SiC和GaN）：實現(xiàn)低碳化與數(shù)字化世界》的演講，深入剖析了寬禁帶半導體技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)及其系統(tǒng)級創(chuàng)新價值，為行業(yè)未來發(fā)展提供了新的思考方向。

下一代功率半導體：SiC與GaN如何驅(qū)動低碳化與數(shù)字化

Johannes指出，雖然SiC和GaN技術(shù)日益成熟，但行業(yè)仍面臨三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

● 第二供應(yīng)源的需求：客戶希望有多樣化的供應(yīng)商選擇，但目前市場上的封裝方案大多獨特且非標準化。英飛凌正在與其他供應(yīng)商合作，推動封裝設(shè)計的標準化，以便為客戶提供更多的第二供應(yīng)源，增強供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。

● 成本優(yōu)化：當前，寬禁帶半導體（如SiC和GaN）的成本相對較高，但通過采用300毫米晶圓生產(chǎn)，可顯著降低制造成本。預(yù)計未來三至五年內(nèi)，SiC和GaN的成本將逐步接近硅基器件，使其在更多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化落地。

● 質(zhì)量與可靠性：許多客戶仍對SiC和GaN的可靠性存有疑慮。為此，英飛凌投入大量資源，通過嚴格的測試和驗證，確保其質(zhì)量和壽命達到甚至超越硅器件的水平。

系統(tǒng)級優(yōu)化：從單點性能到全局革新

針對寬禁帶半導體在系統(tǒng)級優(yōu)化中的應(yīng)用與優(yōu)勢，Johannes從六個方面進行展開：

1. AI系統(tǒng)與高性能計算：在AI領(lǐng)域，客戶對計算能力的需求持續(xù)激增，例如單機架需實現(xiàn)1兆瓦的算力。與此同時，安全性與能效成為關(guān)鍵指標。在車載充電器（OBC）領(lǐng)域，提升能量轉(zhuǎn)換效率、降低損耗，將進一步減少電動車綜合成本。

2. 消費電子與適配器革新：消費電子正朝著小型化、統(tǒng)一化方向發(fā)展。GaN憑借高效能與低系統(tǒng)成本，成為適配器設(shè)計的未來技術(shù)首選。

3. 寬禁帶半導體的系統(tǒng)價值：盡管GaN與碳化硅（SiC）器件單價高于硅基產(chǎn)品，但其系統(tǒng)級優(yōu)勢顯著：

● 更高效率：GaN在開關(guān)損耗等關(guān)鍵指標上超越硅與SiC；

● 更高功率密度：實現(xiàn)更緊湊、高效的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；

● 系統(tǒng)簡化：如單級AC-DC拓撲可減少元件數(shù)量與成本。

4. 車載充電器的技術(shù)突破：傳統(tǒng)OBC采用雙級轉(zhuǎn)換（AC-DC→DC-AC），而基于GaN的新型單級拓撲能大幅降低損耗與元件數(shù)量。集成化設(shè)計（如雙向開關(guān)）進一步優(yōu)化成本與性能。

5. 300毫米晶圓量產(chǎn)進程：目前85%的300毫米晶圓工藝可復(fù)用現(xiàn)有硅產(chǎn)線設(shè)備，助力成本優(yōu)化并提升生產(chǎn)效率。

6. 共建寬禁帶半導體生態(tài)：釋放GaN/SiC潛力需全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，包括PCB、被動元件、驅(qū)動電路及控制器供應(yīng)商。英飛凌通過參考設(shè)計和技術(shù)支持，助力客戶加速向新拓撲與設(shè)計方法轉(zhuǎn)型。

以創(chuàng)新錨定低碳未來

英飛凌將持續(xù)深耕SiC、GaN技術(shù)，與全球產(chǎn)業(yè)伙伴攜手共進，推動能源變革與數(shù)字化進程，加速邁向可持續(xù)的“低碳化、數(shù)字化”未來。