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新品發布丨“芯見未來”—蓉矽碳化硅新品發布會圓滿結束
[ 來源:蓉矽半導體  時間:2022-07-04  閱讀:2949次 ]

6月30日,蓉矽半導體以“線下發布會+線上同步直播”的形式,舉辦了“芯見未來”產品發布會,發布了其自主開發的NovuSiC? EJBS?和理想硅基MCR?二極管系列,充分展示了蓉矽獨立自主研發能力和產品實力。

SiC器件新里程碑 力爭實現國產替代

蓉矽半導體成立于2019年12月,是致力于SiC功率器件設計與開發的新銳企業,擁有一支由中國大陸、中國臺灣、日本以及歐洲SiC核心技術人才組成的國際化團隊,已經建立了從原材料、外延、晶圓制造與封裝測試均符合IATF16949質量管理標準的完整供應鏈。

在本次發布會上,蓉矽半導體總經理戴茂州首先代表公司發表致辭。他說,蓉矽的公司座右銘是“較真”,這是蓉矽與眾不同之處。“無論是對接客戶需求,還是設置器件的電參數,我們都非常認真地對待,產品就像我們的孩子,在整個產品的開發過程中,我們灌注很多的心力。而且我們的產品開發哲學也不大一樣,我們是從客戶的應用場景和應用需求出發,來定義產品的各種特性,我們不做通用型產品。”

蓉矽致力于開發世界一流水平的車規級SiC器件,同時提供配套應用解決方案,力爭實現進口替代的目標。戴茂州表示,“可靠性是功率器件的關鍵,是歷經時間恒久不變的品質。為了實現產品的高可靠性,我們正在建立‘零缺陷’的車規級質量體系,正因為如此,我們SiC器件第一版流片就可以達到超過90%的良率,這在半導體行業是非常高的榮譽。”

本次發布會,蓉矽正式發布了1200V NovuSiC? EJBS?,并預告了新一代SiC MOSFET的開發進展和發布時間。戴茂州說,無論在性能,還是性價比上,蓉矽的新產品都位于國內外第一梯隊,這是蓉矽半導體多年研發的結晶,進一步豐富了公司的產品系列,彰顯了公司在國內SiC領域的競爭力,是公司SiC研發的里程碑之一。

同時,他認為,在全球“雙碳”政策的驅動下,SiC功率器件未來將廣泛應用于新能源汽車、充電樁、工業電源、光伏逆變、風力發電、UPS、通信電源等大功率、高頻、高效率領域。而蓉矽作為提供綠色節能技術的企業之一,公司將全力支持國家實現節能減排和“雙碳”目標,貢獻自己應盡的力量。而在下游需求不斷擴大的態勢下,蓉矽的SiC器件將以國際先進的性能和高可靠性,滿足諸多目標應用的需求,公司未來的發展前景也將會愈發廣闊。

蓉矽的SiC器件主要由中國臺灣的漢磊代工,據了解,蓉矽是漢磊眾多SiC客戶中,少數能夠實現SiC MOSFET量產的企業之一。

會上,漢磊科技股份有限公司大中華區銷售總監程泰慶通過視頻方式,向蓉矽產品發布表示祝賀。程泰慶認為,在新能源汽車、數據中心和光伏等市場的推動下,SiC功率器件需求將大幅增長,為了讓蓉矽等客戶能夠從容應對下游用戶日益增長的產品需求,漢磊目前正在加大產能擴張力度,2022年的6英寸SiC代工產能將達到2000片/月,預計2023年將達到4000片/月,到2024年再擴大至5500片/月。                                             

NovuSiC? EJBS?:浪涌電流超11倍 建立“零缺陷”質量管理體系

目前,蓉矽有兩個SiC系列產品,分別為高性價比的“NovuSiC?”和高可靠性的“DuraSiC?”系列,涵蓋NovuSiC? EJBS?和NovuSiC? MOSFET。

會上,蓉矽半導體副總經理高巍發表了新品專題報告,介紹了最新的自主開發的NovuSiC? EJBS?和MCR?產品。

第一款亮相的新產品是NovuSiC? EJBS?。高巍主要圍繞NovuSiC?產品的開發歷程、NovuSiC?產品的性能與特點、NovuSiC?與國內外競品的對比、NovuSiC? EJBS?產品的可靠性與品質等方面展開介紹。

據介紹,SiC JBS是結合了PIN和SBD的復合結構,蓉矽半導體通過優化的工藝設計,開發了NovuSiC? EJBS?(Enhanced Junction Barrier Schottky Diode)產品,在不增加工藝復雜度的同時,獲得了等同于MPS的高抗浪涌電流能力。

據了解,2020年11月,蓉矽就完成了1200V/20A NovuSiC? EJBS?的第一次工程投片,良率超過了90%。但為了“較真”,蓉矽在技術上繼續精益求精,2021年5月又進行了第二次工程投片,工藝和設計繼續得到優化。但是蓉矽仍不滿意,直到2022年1月,NovuSiC? EJBS?正式實現量產。

這次量產的1200V、20A NovuSiC? EJBS?擁有11倍以上的抗浪涌電流能力,具有更優異的魯棒性,而且在20A時,VF僅有1.37V,且漏電極低(2μA)。此外,其反向擊穿和高溫漏電均顯示了優異的性能,可承受288W的功率,最大26A的電流。

相比國內外競品,蓉矽的NovuSiC? EJBS?在導通壓降、反向漏電及溫度穩定性等方面展示出優良特性,而且更具性價比。

發布會上,蓉矽特別強調了他們的產品可靠性保障措施。

為確保SiC晶圓出廠質量與可靠性達到行業最高標準,蓉矽出品的產品都嚴格的執行AEC-Q101標準,并在此基礎上創造性的提出了公司內部的AEC-Q101+標準,稱之為 NovuSuperior。此外,針對SiC材料缺陷導致的潛在失效,尤其在晶圓CP測試不能篩選出來的情況下,蓉矽率先聯合國內設備廠商共同開發WLTBI(Wafer-Level Test & Burn-in)測試系統,以實現晶圓端的高品質。

戴茂州表示,“讓產品的性能數據說話,讓產品的穩定質量與穩定供貨說話,讓蓉矽成為一家值得客戶信賴的國產SiC器件公司是我們的行為標桿與使命。”

具體來說,蓉矽在可靠性方面做了4個方面的工作:

建立“零缺陷”的可靠性企業文化;

建立汽車級電子器件可靠性與質量管理體系,包括IATF16949:2016質量管理標準體系、AEC-Q101器件可靠性驗證體系、ISO 26262 汽車安全標準;

建立了蓉矽獨有的NovuStandard及NovuSuperior超業界標準(AEC-Q101+);

嚴格遵守DfR (Design for Reliability)開發流程。

二代SiC MOS良率超過91.2%  大幅降低電阻和柵極電荷

本次發布會,蓉矽還提前“曝光”了他們最新的第二代NovuSiC? MOSFET。

根據蓉矽官網,2021年5月,蓉矽第一代1200 V/75 mΩ的平面柵NovuSiC? MOSFET實現了第一次工程流片,良率高達91.2%,并于2021年10月實現了量產。這款NovuSiC? MOSFET的閾值電壓的典型值為2.5V,導通電阻的典型值為62mΩ,Ron,sp為3.85mΩcm2。

該產品的特點包括:低開關損耗、高短路耐受時間>3μs、高雪崩耐量、175℃最高工作結溫,可以應用在更高頻的環境,從而大幅降低外圍電路電感、電容、濾波器和變壓器的尺寸,提高系統整體功率密度,降低系統總成本。

在可靠性方面,蓉矽第一代NovuSiC? MOSFET產品正在進行AEC-Q101相關的可靠性驗證。

據高巍介紹,蓉矽的第二代NovuSiC? MOSFET基于更先進的工藝制程與更優異的設計,相較于第一代產品,其比導通電阻得到大幅下降,不但獲得了更高的性價比,同時也改善了器件動態特性,獲得了更低的開關損耗。

相比第一代產品,蓉矽的第二代NovuSiC? MOSFET的Ron,sp降低了24%,Qg降低了25%。

蓉矽表示,他們第二代NovuSiC? MOSFET已經實現了流片,很快就會對外發布。此外,他們還將繼續加大研發投入,繼續研發1700V、3300V 車規級SiC二極管、SiC MOSFET和SiC模塊,以便滿足市場對高性能、高可靠性的新能源汽車及高端工業領域功率半導體器件需求。

硅基二極管實現nA級性能  高溫耐壓超越同類產品

除了SiC器件,蓉矽還發布了高結溫、超低漏電、低導通壓降和高結溫性能穩定的理想硅基二極管MCR?(MOS-Controlled Rectifier)。

會上,高巍還特別介紹了MCR?技術的發展歷程。2013-2014年,電子科技大學功率集成技術實驗室在華潤微電子重慶(原中航微電子)打造了MCR?產品的100V、150V、200V、300V四個工藝平臺,實現技術成果轉化。2020年,蓉矽半導體購買MCR?全系列產品、知識產權及工藝平臺,并于2021年1月25日協議正式生效。

相比普通硅基二極管,蓉矽的MCR?產品具有nA級反向漏電、高溫特性穩定、高抗浪涌電流能力等優勢,適用于中低壓150V~600V應用。


與國內外競品相比,在耐壓、高溫漏電與反向恢復時間上,蓉矽的MCR?產品都顯示出了優勢,具有更高可靠性、更低的功率損耗,真正實現國產替代。

盡管蓉矽與外商同類產品在常溫下都表現出了nA級的漏電性能,但在高溫Ta>100℃后,蓉矽產品展現出了更穩定的耐壓特性。

極致性能、極高性價比 服務光伏、快充、儲能等高增量市場

既然蓉矽NovuSiC? EJBS?和硅基MCR?產品的性能和可靠性如此優異,它們能夠為客戶帶來哪些效益呢?會上,蓉矽高級應用工程師王德強從光伏、直流快充、磁吸LED照明以及儲能等產品方案進行了深入介紹。

王德強認為,得益于蓉矽NovuSiC? EJBS?的優異特性,它能夠為廣大的光伏、直流快充等領域帶來可靠性要求高、成本更優的解決方案。

以1100V光伏系統Boost PFC應用場景為例,在相同應用條件下,采用NovuSiC? EJBS?后,整個系統效率可以提升0.8%,硅基IGBT和SiC二極管的溫升可以分別下降6℃和13℃,整體的功率密度得到了大幅提升。

在直流充電樁方面,以20kW充電樁Vienna整流應用場景為例,采用NovuSiC? EJBS?后,在相同應用條件下,系統效率可以提升1.05%,開關損耗可降低91%,總損耗可降低50%。

而在儲能電源和LED照明領域,硅基MCR?將能夠進一步幫助客戶提升產品性能,降低成本。

例如在儲能的防反接應用場景,相同應用條件下,采用了蓉矽的MCR?器件后,系統損耗降低了16%,而器件結溫降低10℃,充電效率提升1.25%。

在儲能的高頻整流應用場景,相同應用條件下,采用了蓉矽的MCR?器件后,系統總損耗降低18.7%,器件結溫降低13℃,輸出效率提升0.27%;若損耗不變,頻率可提升50%。

目前,磁吸LED照明非常流行,而由于軌道空間狹長較窄,亟需新的器件技術來降低電源尺寸,并提高能效。

針對高效LED照明,蓉矽提供了以下2種解決方案。在高頻整流應用場景,采用MCR?產品后,在輸出功率350W、諧振頻率200kHz情況下,實現了>94%的最高效率。而在輸出功率50W、工作頻率48kHz情況下,可實現90%最高效率。

嚴控產業鏈 提升客戶最?滿意度

作為四川省領先的SiC功率器件供應商,蓉矽團隊擁有豐富的功率器件經驗,從產品設計、制造工藝、封裝技術和系統應用等方面大力推進SiC器件產品產業化。

除了提供國際領先的功率器件產品,蓉矽也非常重視打磨公司在客戶服務方面的細節。蓉矽營銷副總廖運健透露,蓉矽重視對整個供應鏈系統進?規劃、協調、操作、控制和優化,?標是要實現6個“正確”,即:將顧客所需的正確的產品能夠在正確的時間、按照正確的數量、正確的品質和正確的狀態送到正確的地點,使總成本達到最佳化。

廖運健說,蓉矽這樣做的目標有2個,包括:提升客戶的最?滿意度(提?交貨的可靠性和靈活性);企業整體流程品質最優化(去除錯誤成本、消除異常事件)。

SiC器件產品憑借材料優勢,在5G通信、新能源汽車、綠色能源、軌道交通等領域扮演不可或缺的角色,蓉矽表示,他們未來將一步一腳印,在核心技術方面實現領先,進一步做大功率器件業務,在四川打造中國領先的功率半導體研發和制造基地,為SiC產業生態作出貢獻。

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