日前，英飞凌宣布推出全球最薄硅功率晶圆，成为首家掌握20μm超薄功率半导体晶圆处理和加工技术的公司。
晶圆直径为30mm，厚度20μm，仅为头发丝的四分之一，是目前最先进的40-60μm晶圆厚度的一半。该技术已获得认可，并被应用于英飞凌的集成智能功率级（直流-直流转换器）中，且已交付给首批客户。
图源| 英飞凌英飞凌预测在未来三到四年内，现有的传统晶圆技术将被用于低压功率转换器的替代技术所取代。11 月 12-15 日，英飞凌将在 2024 年慕尼黑国际电子元器件博览会上公开展示首款超薄硅晶圆。将晶圆厚度从40-60μm降低到20μm，具有非常多的好处。首先，更薄的晶圆可以提升器件的性能表现，与基于传统硅晶圆的解决方案相比，晶圆厚度减半可将基板电阻降低 50%，从而使功率系统中的功率损耗减少 15% 以上。据官方介绍，对于高端 AI 服务器应用来说，电流增大会推动能源需求上升，因此，将电压从 230V 降低到 1.8V 以下的处理器电压，对于功率转换来说尤为重要。超薄晶圆技术大大促进了基于垂直沟槽 MOSFET 技术的垂直功率传输设计。这种设计实现了与 AI 芯片处理器的高度紧密连接，在减少功率损耗的同时，提高了整体效率。
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其次，是能够改变功率器件的散热表现，基于更薄晶圆的功率器件可以减少芯片在工作时的热量积累，提高散热性能，从而保持芯片的稳定运行。此外，更薄的晶圆可以适应轻薄短小的封装方式，减小芯片的体积和重量，增强器件的功率密度。英飞凌目前是全球功率半导体市场的龙头企业，是技术发展的引领者。统计数据显示，2023年英飞凌在全球功率半导体市场的份额占比为22.8%，安森美和意法半导体分列第二和第三名，市场占比分别为11.2%和9%。因此，目前英飞凌在全球功率半导体市场的领先优势仍较为明显。
得益于在各项功率半导体技术的进一步发展，英飞凌有望引领全球功率半导体市场进入新的技术发展阶段，这或许会进一步增强以英飞凌为首的国际厂商的市场影响力，比如意法半导体、安森美、三菱、德州仪器等，这些公司都具有深厚的技术底蕴，对硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）技术有着更深层的理解，在研发新技术方面更有优势。
随着英飞凌公司在硅（Si）、碳化硅（SiC）及氮化镓（GaN）技术领域取得新突破并引领行业进入新阶段，其对国内功率半导体制造商的影响成为业界关注的焦点。据行业统计，中国作为全球最大的功率半导体市场，占据了约40%的市场份额。近年来，国内功率半导体技术取得了显著成就，涌现出比亚迪半导体、时代电气、芯联集成、斯达半导、士兰微、宏微科技及扬杰科技等一批代表性企业。特别是在功率模块领域，2023年1月至8月期间，我国新能源乘用车所使用的功率模块中，国产供应占比已超过59%，彰显了国产技术的强劲增长势头。然而，在核心功率集成电路（IC）和分立器件方面，国内厂商在硅（Si）功率IC领域仍主要集中于中低端市场竞争。随着前沿技术的不断迭代，现有国产技术或将面临被边缘化为更低端产品的风险，这对企业的利润空间构成了严峻挑战。至于碳化硅和氮化镓技术，尽管国内如天岳先进、瀚天天成、派恩杰等企业已在碳化硅衬底及外延生长技术上取得重要进展，但起步较晚的现状意味着在技术升级的背景下，加快原有产业链布局与技术研发升级成为当务之急。对于国内功率半导体企业而言，面对新技术与新产能的涌现，加速追赶步伐已成为必然选择，以避免在未来更为激烈的竞争中处于不利地位。
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