特斯拉开放TPAK封装设计给海外大厂,标志着其碳化硅功率器件供应链从自研封装走向多供体系。中国封装企业目前在全球碳化硅功率器件分工中,主要处于模块封装环节,但核心芯片(晶片)仍依赖海外采购,且产品多集中于技术门槛相对较低的二极管领域,在碳化硅MOSFET这类高端器件上与国际龙头仍有明显差距。
特斯拉的TPAK封装与全球供应链分工
特斯拉在功率器件上采用了自研封装,命名为TPAK(Tesla Pack)。这一封装设计不仅可接入碳化硅MOSFET裸芯片,还可兼容IGBT芯片,未来车规级氮化镓技术成熟后同样适用。在供应链策略上,特斯拉对裸芯片进行外采,其官宣的碳化硅合作伙伴为意法半导体(ST),而意法的大部分衬底又来自Wolfspeed(原Cree)。
值得关注的是,特斯拉已将TPAK封装设计开放给其他海外大厂,从而实现了多供应商供货的局面。这意味着,全球碳化硅功率器件的高端供应链,目前仍由海外巨头主导——从衬底(Wolfspeed)、芯片制造(ST、博世等),到封装设计(特斯拉自研后开放),中国企业在其中的参与度相对有限。
中国封装企业的位置:封装环节的参与者与追赶者
国内企业在碳化硅领域的布局,当前重心仍在IGBT方向,对难度更高的碳化硅器件投入相对谨慎。从实际出货情况看,碳化硅模块出货量较大的比亚迪,其晶片也主要采购自意法半导体(ST)或博世(Bosch),再自行完成封装;斯达则采购克里(Cree)的晶片进行封装。
| 环节 | 海外龙头代表 | 中国企业的位置 |
|---|---|---|
| 衬底 | Wolfspeed(原Cree)等 | 依赖外购 |
| 芯片(晶片) | ST、Bosch、Cree等 | 依赖外购,自研能力有限 |
| 封装 | 特斯拉自研TPAK并开放给海外大厂 | 具备封装能力,但核心芯片受制于人 |
需要强调的是,封装环节本身并非低技术含量。为充分发挥碳化硅的性能,封装必须重新设计,这与传统IGBT封装有本质差异。然而,国内厂商在封装成产成品阶段,大部分只能做成二极管,对工艺要求更高的碳化硅MOSFET仍力不从心。这直接导致碳化硅二极管市场竞争激烈(红海),而MOSFET市场因长期由海外品牌占据,反而成为增量空间更大的蓝海市场——谁能率先实现碳化硅MOSFET的国产化突破,谁就有机会抢占先机。
常见问题
中国封装企业在碳化硅MOSFET领域能很快突破吗?
难度较大。碳化硅MOSFET对工艺要求远高于二极管,国内厂商目前大部分只能完成二极管产品的封装生产,MOSFET领域的技术积累和良率控制仍需时间追赶。
特斯拉开放TPAK设计对中国企业是利好还是利空?
短期影响有限。TPAK设计开放的对象是海外大厂,且特斯拉的芯片采购仍以ST等国际供应商为主。中国企业若想进入该供应链,仍需先在芯片自给或高端封装能力上取得突破。
碳化硅器件未来降本的关键在哪里?
晶圆尺寸的扩大是核心路径之一。当前碳化硅主流仍是6英寸产线,8英寸产线尚在扩产爬坡阶段。晶圆尺寸越大,单片产出的芯片数量越多,直接关系供货能力和成本下降速度。