在生态合作层面,昕感科技开放合作与上下游企业开展车规认证数据共享,成功将关键产品研发周期缩短50%。通过材料端的国产化突破与应用端的规模化降本双轮驱动,昕感科技正全力推动碳化硅技术在新能源汽车电驱系统中的普及与升级,助力中国新能源产业在全球竞争中占据技术制高点。

凌晓渊——ASMPT/奥芯明汽车功率半导体业务负责人
1、请简要介绍一下贵公司的基本情况。
凌晓渊:奥芯明成立于2023年,总部位于上海,是全球封装解决方案提供商ASMPT设立的本土独立品牌,专注服务中国半导体封装市场。奥芯明聚焦于芯片制造后道工艺关键环节的设备国产化落地与技术创新,具备从研发、设计、组装到销售的本地化运营能力,服务于微电子、光电、功率半导体等多领域应用 。依托ASMPT强大的全球技术平台,奥芯明结合本地化工程能力和快速响应机制,致力于为客户提供高性能、高可靠的封装设备解决方案。
2、宽禁带半导体在新能源汽车应用中面临诸多技术挑战,如材料制备、器件设计、封装工艺等。贵公司在这些方面有哪些独特的技术突破或创新成果?能否举例说明?
凌晓渊:宽禁带半导体(如碳化硅SiC、氮化镓GaN)因其材料特性,在新能源汽车功率电子中有巨大的性能提升潜力,但也面临诸多技术挑战。首先,在材料层面,SiC芯片制造难度高,晶圆缺陷密度和尺寸限制在早期制约了器件成本和良率。SiC晶片硬度大、脆性高,加工和切割需要特殊工艺控制。SiC MOSFET需解决栅氧可靠性和界面态等问题,GaN器件则涉及常导通/常关断结构的创新设计。这些挑战要求半导体厂家在设计上突破传统硅器件的经验,确保在高电场、高频环境下器件的长期稳定。
封装工艺层面的挑战尤为突出,因为宽禁带器件可在更高温度、更高电压和更大功率密度下工作。传统封装材料如锡焊料在高温下可靠性欠佳,热疲劳易导致失效。因此,行业正转向新型互连材料和工艺,例如烧结银替代焊料,以满足SiC器件高温服役的需要。烧结银具有零空洞、低温烧结/高温服役的优势,能够显著提高封装的热导率和电导率。但烧结银工艺本身对设备提出要求:需要精确控制压力、温度,在无氧环境中完成烧结,以保证键合强度和可靠性。此外,宽禁带功率器件开关速度高,对封装的电感寄生参数要求更严苛,必须优化引线连接和封装结构以降低寄生电感和电容。
针对上述挑战,ASMPT在封装工艺装备上实现了一系列技术突破,并推出了代表性产品以支持宽禁带功率器件在新能源汽车领域的应用。奥芯明作为ASMPT在中国的本地化平台,已完成相关设备的本土适配与交付。
印刷方面,ASMPT的DEK平台拥有3D印刷技术,可用于复杂场景下的银膏(或铜膏)印刷,具备优异的厚度均匀性与图形精度控制能力。塑封方面,ASMPT的3Ge和3Ge P平台集成了多项面向主流功率模块(如DSC、DCM、TPAK等)的先进封装能力,包括表面覆膜塑封(FAM)、可伸缩顶针(retractable pin)与主动式表面动态补偿(DSC molding)等。其无框架基板封装方案为行业首创,提升了结构紧凑度与散热效率。
烧结方面,ASMPT推出了先进的银烧结封装平台SilverSAM系列。这一平台创新性地提供了无氧化的铜兼容烧结环境,通过真空/惰性气氛保护使功率芯片和铜基板在烧结过程中免受氧化。SilverSAM采用薄膜辅助烧结工艺,配合精密的压力控制,确保在施加压力烧结时不会损伤脆性的SiC芯片。其核心烧结单元可精确控制压力、温度和时间的组合,实现银微粒的可靠烧结连接,形成高强度、高导热的键合层。
值得一提的是,SilverSAM可适应多种封装形式:从5”x7”的大尺寸DBC/AMB基板面板,到单片基板甚至晶圆级烧结,以及功率分立器件的引线框封装,都可以在同一平台上烧结互连。这种灵活性使其不仅能进行芯片到基板的烧结键合,还支持芯片顶层烧结连接(如烧结铜夹片,DTS),各种结构包括大功率端子和其他器件例如温度芯片,电阻芯片,合金垫块,嵌入式功率电路板和柔性电路板的烧结,以及基板到散热器的大面积有压烧结,可实现真正意义上的双面烧结封装,为下一代高功率密度模块提供工艺支持。
SilverSAM平台还采用了专利的抗氧化技术和均匀压力控制以及选择性施压技术方案,保证每一颗芯片受压均匀,不同芯片和器件可准确施加客户指定的压强,烧结层致密无缺陷,键合强度高、导热性能及可靠性优异。通过这种高可靠互连,SiC器件在封装后能够充分发挥其高温高功率性能,并大幅延长功率循环寿命。据第三方统计,相比传统焊料,采用银烧结技术可将功率模块的寿命提升5~10倍。
SilverSAM提供无氧化的烧结环境和均匀压力控制,实现高强度的芯片-基板银/铜烧结互连和基板-水冷散热器大面积银/铜烧结互连,可满足功率模块高可靠性的要求。平台的模块化设计还支持后续扩展:例如由单压机升级为双压机、三压机以线性提升烧结产能。
3、目前,新能源汽车市场竞争激烈,不同车企对宽禁带半导体产品的需求也存在差异。贵公司如何根据不同客户的需求,提供定制化的产品或解决方案?在客户服务和技术支持方面有哪些经验和做法?
凌晓渊:宽禁带半导体应用尚处于快速发展阶段,不同客户的产品设计和封装需求各异。我们深知定制化支持对于客户成功导入新技术至关重要,因此在服务与技术支持上采取了多方面的实践。首先,在设备方案层面,ASMPT及奥芯明的产品设计本身就强调模块化和灵活配置。例如SilverSAM上:其烧结模腔数目可从单压机升级为双压机、三压机,实现产能线性扩充 ;夹具和治具亦可根据客户的基板尺寸定制,从而满足不同规模和形式的功率器件烧结要求。通过标准平台+可选配置的方式,我们在设备硬件上为客户定制化提供了基础。更重要的是在工艺和服务层面,我们注重与客户紧密合作,提供全流程的技术支持。我们拥有经验丰富的本地工艺团队和应用工程师,在项目早期就介入,与客户共同评估产品设计对封装的要求,制定最佳工艺方案。例如,对于采用烧结银的新型封装,我们会根据器件尺寸、基板材料为客户优化烧结参数(压力/温度曲线等),并协助选择合适的银/铜浆料和表面电镀方案,确保烧结工艺稳定可靠。再如在大功率模块多芯片贴装中,我们的工程师可根据客户电路布局提供引线键合/压焊的优化建议,以降低环路电感并提高均流效果。
这些经验源自我们长期服务各类型客户所积累的知识库。奥芯明作为本地团队,还可将ASMPT全球的先进实践快速引入国内,根据中国客户需求进行二次开发和改进。
4、您如何看待当前宽禁带半导体在新能源汽车领域的发展趋势?未来几年,您认为该领域将面临哪些机遇和挑战?
凌晓渊:目前来看,宽禁带半导体,特别是SiC器件,在新能源汽车中的渗透速度明显加快。随着800V平台的量产落地,以及主驱系统对高效率、小体积、高温工作的需求不断上升,车规级功率器件正在从传统硅器件加速转向SiC,尤其是在OBC、DC-DC、主驱逆变器等核心部件中。
根据Yole Intelligence在2024年Q1发布的预测报告,到2028年全球SiC功率器件市场将超过100亿美元,年复合增长率超过30%。其中,新能源汽车是拉动需求的绝对主力,预计贡献超过60%的市场份额。这一趋势直接推动了封装层面的技术升级。
从封装角度看,未来的几个关键趋势值得关注。第一,器件结构更复杂。我们看到越来越多客户从单颗Die封装向多Die、多引脚模块化结构过渡,这对贴装精度、压力均匀性以及共面控制都提出了更高的要求。第二,银烧结正在取代传统焊接,成为高可靠封装的首选工艺。但与此同时,烧结材料与基板之间的热膨胀系数不匹配问题仍需解决,这对设备的温度分区控制、压力加载能力提出了新的挑战。第三,分立器件也在快速小型化、LGA化,贴装窗口进一步收窄,对高精度贴装和柔性设备配置提出了更高要求。
更复杂的一点是,每一家车厂或一级供应商对器件封装的要求并不一致。结构形式、材料选择、散热方式甚至流程节拍都存在差异。因此,设备平台如果不能适应这种“ 多变+碎片化”的需求,很难在产业升级过程中长期跟进客户。
我们认为,未来的3–5年是宽禁带封装技术体系逐步稳定和标准化的关键阶段。封装设备厂商不再只是提供单一设备,更应成为客户工艺协同的参与者。这要求设备平台既要具备极高的性能上限,也要保有足够的灵活性和集成潜力,能够支持客户从研发验证到批量投产的整个流程
闭环。
总的来说,这既是一次挑战,也是一场技术竞争下的结构性机会。谁能真正理解客户的工艺难点,并在可靠性、良率和效率之间找到最优解,谁就更有可能在这轮产业变革中占据一席之地。
5、随着新能源汽车产业的快速发展,宽禁带半导体市场规模不断扩大。贵公司对未来几年宽禁带半导体在新能源汽车领域的市场规模和增长趋势有何预测?
凌晓渊:从我们与行业客户的深度合作经验来看,宽禁带半导体,尤其是SiC器件在新能源汽车领域的增长已经进入加速通道。推动因素主要来自两个方面:第一,主流新能源车型正在向800V高压架构演进,这对器件的高频、高压、高温性能提出更高要求;第二,车厂和Tier 1对整车能效、快充能力与系统集成度的重视,正倒逼功率模块向更高性能、更小尺寸的方向发展。根据Yole Intelligence在2024年发布的预测报告,全球SiC功率器件市场将在2028年达到106亿美元规模,新能源汽车将持续占据其中最大的应用份额。在中国市场,头部车厂与Tier 1已将SiC应用从试点批次拓展至主力车型,相关封装产线建设呈现加速态势。这一发展也同步带动了对高性能封装设备的需求上升。从分立器件贴装到模块烧结,从材料热膨胀匹配到多
Die共面度控制,客户对于设备在精度、柔性与工艺稳定性方面的要求明显提高。我们注意到,不少客户已不再以“ 单台设备性能”为主要考量,更关注整线工艺流程的兼容性、可复制性与智能化程度。在这种背景下,奥芯明SD8312 Plus软焊料固晶平台。该设备支持多种软钎焊工艺路径,并具备良好的温度均匀
性与压力可调节性,能够应对大芯片封装和小尺寸焊盘(Pad)结构中常见的贴装偏移与翘曲问题,适用于多种封装形式(如TO、DFN、SOP等)。
同时,针对模块类封装的高可靠连接需求,ASMPT即将发布的下一代银/铜烧结平台SilverSAM Pro,将引入更高压合能力、更精确的压强控制,更细分的压头设计,无氧模腔,更大的有效烧结面积,更智能化的压力温度闭环动态控制系统,支持扩散焊,并扩展对双面烧结、厚基板AMB等复杂工艺的兼容性,极大的提高设备产能,进一步提升模组封装的一致性与长期可靠性。
我们认为,未来宽禁带半导体封装环节将不再是传统的贴片+焊接工艺的简单叠加,而是一个涵盖材料、结构、热管理与自动化控制的多维度协同系统。设备企业需要在理解客户封装策略的基础上,提供具备工艺适配能力与智能产线集成潜力的整体解决方案,才能真正服务好这个快速发展的新兴市场。
6、在推动宽禁带半导体在新能源汽车领域的广泛应用方面,您认为行业还需要在哪些方面加强合作?贵公司在这方面有哪些规划和行动?
凌晓渊:宽禁带半导体的大规模导入,正在倒逼产业链协同模式从传统“ 交付导向”向“ 协同开发导向”转变。其本质是:芯片性能、封装工艺与设备平台三者之间的技术边界正趋于融合,这也意味着单一环节的进步很难推动整体良率或可靠性的跃升。
因此,我们认为,产业要真正实现宽禁带器件在新能源汽车中的规模化应用,至少应在以下三方面加强跨界合作:材料–工艺–设备三维协同开发:当前如烧结银膏、烧结铜膏、软钎焊料等新材料层出不穷,但很多缺乏与设备平台的深度适配验证。应通过联合工艺窗口开发(Joint Process DOE)提前建立标准工艺组合,提升导入效率。标准化验证平台建设:行业尚缺乏可共享的器件封装测试平台,不同厂商自建产线验证周期长、投入大。建议行业推动开放式封装验证平台,提升设备、材料、器件的交叉验证效率。
封装人才与知识的行业共建:宽禁带功率器件封装对热管理、电磁兼容、材料可靠性均提出较高要求,但当前专业人才储备不足,培训与实践脱节,行业应通过协会或龙头企业牵头,推动封装教育与工程培训体系建设。在这方面奥芯明也在积极布局。我们正在奥芯明临港研发中心建立功率半导体实验室,用于中国本土客户的新材料/新产品/新工艺路线的快速验证;加大中国本土市场的推广力度,进一步巩固与OEM、Tier 1和OSAT等厂商的紧密合作;积极寻求与材料供应商开展联合测试,推动下一代ASMPT SilverSAM Pro平台的开放生态;加大建设面向客户的封装工艺工程支持团队,提供全方位的产品设计、工程工艺建议、联合产品导入等支持,帮助客户缩短从样品验证到量产Ramp-up的周期。
我们相信,宽禁带半导体的普及不是靠单一技术突破,而是依赖整个行业链条的同步升级。只有打破设备、材料、工艺、应用之间的壁垒,推动从“ 接口式合作”向“ 协同式开发”演进,才能真正释放出其在新能源汽车领域的全部潜力。