在功率器件碳化硅模块的封装环节,外采晶片再封装的模式对应着一个明确的增量市场。为发挥碳化硅的性能,必须重新设计封装;而在封装成产成品的阶段,国内厂商大部分只能做二极管,工艺要求更高的 MOS 管封装存在明显供给缺口。由于 MOS 管封装市场此前主要由国外品牌占据,这一缺口对应的是增量空间而非存量争夺。
为什么必须重新设计封装
碳化硅模块出货较多的厂商,采用的正是外采晶片、自行封装的路径:比亚迪采购意法(ST)或博世(Bosch)的晶片后自己封装,斯达则采购克里(Cree)的晶片再封装。特斯拉同样自行设计封装,其 TPAK(Tesla Pack)模块既可接入碳化硅 MOSFET 裸芯片,也可接入 IGBT 芯片,并按不同功率等级选择不同数量的模块并联。
这条路径的关键在于,封装不是简单的后道组装。为了发挥碳化硅的性能,需要重新设计封装,封装能力直接决定器件性能能否落地。
供给缺口在哪里
封装成产成品的阶段,国内厂商大部分只能做成二极管,对工艺要求更高的 MOS 管则无能为力,原因在于技术水平尚未达到。由此形成两个特征迥异的市场:
| 产品 | 市场特征 | 国内厂商位置 |
|---|---|---|
| 二极管(FRD) | 红海,竞争激烈 | 主要战场 |
| MOS 管 | 蓝海 | 蚕食国外品牌 |
二极管已是红海,MOS 管封装才是增量所在。这一市场原来完全由国外品牌占据,国内厂商切入的本质是替代与新增,而非在存量中互相挤压。
增长空间受什么约束
除工艺能力外,晶片尺寸也影响碳化硅的供给与降本节奏。IGBT 已可做到 12 寸线,碳化硅目前主流仍是 6 寸线,克里的 8 寸线仍在扩产,需要大量时间。晶片越大,单片产出的芯片越多;若 8 寸扩产迟迟无法完成,碳化硅晶圆仍将面临供货不足,降本进程也会相对滞后。这意味着封装环节的增长空间,既取决于 MOS 管工艺的突破速度,也受上游晶片供给节奏的制约。
常见问题
外采晶片再封装,增长空间来自哪里?
来自 MOS 管封装这一增量市场。国内厂商在二极管封装上竞争激烈,而工艺要求更高的 MOS 管封装此前完全由国外品牌占据,谁能率先做出来,谁就能率先进入这一市场。
为什么国内厂商大多只能做二极管?
碳化硅 MOS 管的封装工艺要求更高,国内厂商的技术水平还没到。因此在封装成产成品的阶段,大部分只能完成二极管,MOS 管环节形成明显缺口。
碳化硅封装环节还受哪些因素影响?
上游晶片尺寸是关键约束之一。碳化硅主流仍是 6 寸线,8 寸线扩产需要大量时间,晶圆供货不足与降本滞后都会传导至封装环节的放量节奏。