在功率器件封装的下游应用中,高压大功率场景对模组封装及衬底等材料的依赖明显更强。新能源汽车主驱、车载充电机(OBC)、光伏逆变器与储能PCS等环节,普遍需要将多个功率分立器件组合后封装在覆铜板(DCB)上形成模块,这一过程必须增加衬底等材料;而消费电子、家电等中低压场景,则更多采用分立器件封装,封装材料结构相对简单。
模组封装为何集中在高压大功率场景
功率半导体按集成程度可分为功率IC与功率分立器件(含功率模块)。在功能上无法再细分的即分立器件,把多个器件组合、装在覆铜板(DCB)上便形成模块(IPM),模块再组合则构成集成电路。模组封装相较器件封装多出衬底等材料环节,对散热、绝缘与可靠性提出更高要求,因此天然适配电压、频率要求更高的应用。
从需求侧看,功率器件被视为电新领域的"卖水人"。新能源汽车方面,随着电气化水平提高,单车功率半导体价值量持续提升;光伏方面,逆变器出货量跟随总装机增长,且工商业、分布式装机占比增多,单GW所需逆变器高于电站,对应IGBT需求增加。这些增量需求主要落在高压大功率环节,也即模组封装与衬底材料的主要拉动力。
器件封装与模组封装的下游分工
不同应用对封装形式与材料的要求存在明显差异。高压大功率场景更强调模块化与散热基板配套,中低压场景则更看重成本与集成度,多采用器件封装。
| 下游场景 | 典型封装形式 | 材料特征 |
|---|---|---|
| 新能源汽车主驱、OBC | 模组封装为主 | 需增加衬底等材料 |
| 光伏逆变器、储能PCS | 模组封装为主 | 需增加衬底等材料 |
| 消费电子、家电 | 器件封装为主 | 材料结构相对简单 |
正因器件封装与模组封装"大不相同",产业链相关公司的禀赋也出现分化:有些只做器件,有些则器件、模组都做,后者在下游覆盖上能够触达更依赖模组封装的高压大功率领域。
常见问题
为什么高压大功率场景更依赖模组封装?
这类场景对电压、频率和可靠性的要求更高,需要通过把多个分立器件组合并装在覆铜板(DCB)上形成模块来满足。模组封装还需增加衬底等材料,因此材料用量与结构复杂度都高于单纯器件封装。
只做器件与器件、模组都做的公司有何区别?
只做器件的公司主要覆盖消费电子、家电等中低压场景;器件与模组都做的公司,能够进入新能源汽车主驱、光伏逆变器、储能PCS等更依赖模组封装的下游,下游覆盖范围更广。
衬底等材料的需求增长由什么驱动?
主要来自高压大功率应用对模组封装的采用。新能源汽车单车功率半导体价值量提升、光伏逆变器出货随装机增长,都会带动模组封装需求,进而增加对衬底等材料的用量。