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十年磨一剑,士兰IPM打破国际大厂垄断

  1. 来源:士兰微电子
  2. 发布时间:2021-2-1
  3. 浏览次数:217

201010月,为响应国家“西部大开发”的号召,并支持“汶川地震”灾后重建工作,士兰微电子在成都市金堂县淮口镇(现为淮州新城)“成都-阿坝工业集中发展区”(简称“成阿园区”)投资设立了成都士兰半导体制造有限公司(后又投资设立了成都集佳科技有限公司),建设大型的半导体制造基地。十年来,士兰微电子在成阿园区累计完成固定资产投资约15亿元,已建成年产70万片硅外延芯片(涵盖56812吋全尺寸)的生产能力和年产功率模块6000万只、年产功率器件8亿只、年产MEMES传感器2亿只的封装能力。

作为士兰微电子的核心产品之一, 士兰IPM(智能功率模块)系列产品涵盖了从20W-3000W的功率段,可广泛应用于空调、冰箱、洗衣机、变频器、风机、水泵、电动工具等应用场合。例如DIP24系列产品,内置低损耗的 600V/15A IGBT(六个)和高压栅极驱动电路(HVIC);内置欠压、过温、过流保护,自举二极管和限流电阻;完全兼容3.3V/5VMCU接口(高电平有效);其中三个独立的负直流端可用于电流检测,封装体优化采用了DBC设计和低电磁干扰设计,绝缘耐压1500Vrms/Min。可广泛应用于空调压缩机、冰箱压缩机、低功率变频器、洗衣机等产品领域。相比同类产品,该系列产品具有高温特性好、耐短路能力更强、绝缘耐压性能更好等特点。

与此同时,士兰微又推出DIP26DIP29SOP37等新系列产品。SOP37系列智能功率模块,其内部不仅内置了功率开关器件和驱动电路,还把控制单元MCU集成进去,使整个系统板卡的面积大大减少,简化板卡生产流程,降低材料成本和加工成本,使得系统更加集成化、小型化、智能化。

长期以来,IPM(智能功率模块)作为智能变频家电的核心部件为日、美、欧企业所垄断。为打破垄断,士兰微电子电机功率驱动团队于2007年开始进行高压驱动电路HVIC设计,2010年开始高压功率模块IPM封装,2012IPM产品开始在白电工业领域推广,2016年开始被国内大多数品牌家电厂家大量采用并合作开发,其中包括海信、海尔、长虹、美的、格力等知名白电厂商。凭借在IPM领域深厚的技术积累,士兰微至今已形成IPM芯片设计、流片、封装、测试、系统验证一体的全流程体系以及完善的质量管控体系,生产规模居于国内领先。从2014年至今,士兰微电子累计有5000万只的智能功率模块应用到下游各类家电及工业客户的变频产品上,包括空调、冰箱、洗衣机,油烟机、吊扇、家用风扇、工业风扇、水泵、电梯门机、缝纫机、电动工具,工业变频器等,打破了国际大厂在该领域的长期垄断。

士兰微电子智能功率模块的研发得到了国家科技重大专项的支持。2015 12 月,士兰微电子承担的02专项“高速低功耗600V 以上多芯片高压模块”项目,顺利通过“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项实施管理办公室验收。

士兰微电子研发的智能功率模块项目还屡获殊荣:2017年荣获“2017年杭州市科学技术进步一等奖”;2018年荣获“2017年度浙江省科学技术进步一等奖”;2019年荣获“第二届集成电路产业技术创新奖”。

202071日,国家颁布了“史上最严”的空调能效新标准《房间空气调节器能效限定值及能效等级》(GB21455-2019)。新国标下,空调能耗准入门槛大幅提高,旧定速1-3级、旧变频3级产品将完全淘汰,空调市场淘汰率预计达到45%,这将倒逼产业技术升级。士兰微电子作为目前国内空调行业主要的IPM供应商,迎来了加快“国产替代”的历史性机遇。2019年,士兰微电子获得海信颁发的“核心战略供应商”称号,获得海尔颁发的“协同创新奖”。2020年,士兰微电子获得美的颁发的“技术创新奖”。

今后,随着功率模块在家电、工业、光伏、新能源汽车上广泛应用,士兰微电子将在国家政策的指引下,加快杭州8吋线、厦门12吋线和化合物器件生产线的建设,同时在成都进一步加大功率模块(包括IPMPIM)、功率器件、MEMS传感器、光电器件等产品封装线的投入,为加快实现“国内经济大循环、国内国际双循环”做出积极的贡献。

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