中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：功率芯片“新秀”企業(yè)貝茵凱，憑借七代IGBT產(chǎn)品下線，打了一場(chǎng)漂亮的翻身仗。
“2023年7月27日上午8點(diǎn)49分——貝茵凱第一片七代IGBT芯片下線。這對(duì)于貝茵凱，甚至對(duì)于中國(guó)功率芯片行業(yè)而言，都是值得記住的重要時(shí)刻。”
--北京貝茵凱微電子有限公司CEO何林
凡是用電的地方，都離不開功率芯片，這個(gè)被稱為電力電子領(lǐng)域“開關(guān)”的產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于家用電器、工業(yè)設(shè)備、電力電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電、光伏儲(chǔ)能等多個(gè)領(lǐng)域。然而如此關(guān)鍵的部件，目前在我國(guó)仍然處于“半卡脖子”的狀態(tài)。
之所以說(shuō)“半卡脖子”，是因?yàn)樾‰妷骸⑿‰娏鞯墓β市酒趪?guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)一片紅海，多數(shù)本土功率芯片企業(yè)都深陷其中，但對(duì)于有高電壓、大電流需求的功率芯片市場(chǎng)，卻往往只見(jiàn)英飛凌、富士、三菱等一眾外資品牌，貝茵凱則是其中十分鮮見(jiàn)的一家本土企業(yè)。
北京貝茵凱微電子有限公司成立于2022年5月，這家在功率芯片至今近40年發(fā)展史上起步略顯滯后的企業(yè)，僅用不到2年的時(shí)間就在行業(yè)中嶄露頭角，憑借領(lǐng)先于行業(yè)的七代IGBT芯片下線，一鳴驚人引發(fā)行業(yè)關(guān)注。
有專業(yè)人士稱，國(guó)產(chǎn)化是功率芯片行業(yè)的趨勢(shì)，隨著中國(guó)本土企業(yè)技術(shù)實(shí)力的提升，留給外資品牌的紅利期正在縮短。但在高端功率芯片領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)的陣地戰(zhàn)還沒(méi)有真正打響。
現(xiàn)在看來(lái)，貝茵凱或許正在成為這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的先鋒力量。
錨定高端 孤注一擲
從上世紀(jì)90年代至今，四代IGBT芯片一直占據(jù)市場(chǎng)主流位置，雖然之后又出現(xiàn)了五代、六代產(chǎn)品的迭代，但無(wú)論從性能還是數(shù)據(jù)指標(biāo)上都未實(shí)現(xiàn)跨越式的演進(jìn)。
力主做到最好，又不屑糾纏于本土小電壓、小電流功率芯片市場(chǎng)各種紛爭(zhēng)的北京貝茵凱微電子有限公司CEO何林和他的團(tuán)隊(duì)，早在貝茵凱創(chuàng)立之初，就以全球頂尖企業(yè)為標(biāo)的，將目標(biāo)錨定在應(yīng)用條件更苛刻、研發(fā)制造難度更大的高端功率芯片領(lǐng)域，孤注一擲打造其第七代大功率IGBT芯片。
底氣當(dāng)然來(lái)源于深厚的技術(shù)底蘊(yùn)和研發(fā)力量。
在我國(guó)，功率芯片領(lǐng)域曾有兩位領(lǐng)袖級(jí)人物，被稱為“南陳北亢”，而貝茵凱的研發(fā)團(tuán)隊(duì)就師承于“北亢”中國(guó)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域泰斗級(jí)人物亢寶衛(wèi)，并曾承擔(dān)國(guó)家《極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝》項(xiàng)目，擁有多年IGBT芯片及功率模塊設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
正是有如此堅(jiān)實(shí)的技術(shù)積淀，貝茵凱團(tuán)隊(duì)才敢孤注一擲選擇一條別人不敢走，甚至不敢想的極致登峰之路。
事實(shí)證明，貝茵凱成功了。從投片到首次流片成功，歷時(shí)4個(gè)月。
據(jù)悉，貝茵凱“第七代大功率IGBT產(chǎn)品——12英寸晶圓”采用全自研技術(shù)，優(yōu)化和改進(jìn)了傳統(tǒng)IGBT制備工藝，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新與調(diào)整；以車規(guī)級(jí)芯片標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工業(yè)芯片，相比按照傳統(tǒng)工藝開發(fā)的芯片而言，可靠性提升30%以上，并可適配各種惡劣工作場(chǎng)景。
此外，七代IGBT采用了業(yè)界領(lǐng)先的1.6um Pitch 微溝槽IGBT工藝制程，精度達(dá)50nm，可實(shí)現(xiàn)更高的電流密度、更低的綜合損耗等；還采用超薄片工藝（<70um），可實(shí)現(xiàn)最高175℃的工作結(jié)溫。
貝茵凱第七代大功率IGBT芯片的問(wèn)世，讓行業(yè)開始正視這家曾經(jīng)默默無(wú)聞的小公司，“我們是一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)型企業(yè)，只會(huì)用技術(shù)和產(chǎn)品說(shuō)話?！焙瘟痔寡?。
據(jù)他推測(cè)，目前國(guó)內(nèi)IDBT芯片企業(yè)約為400家，其中85%是買芯片組裝模塊；約10-12%的企業(yè)是買芯片印logo；真正具有自研能力的企業(yè)可能不會(huì)超過(guò)20家。“當(dāng)然，貝茵凱就在這20家企業(yè)之中。”
目前，貝茵凱聚焦新能源汽車、風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，產(chǎn)品線覆蓋七代IGBT、注氫FRD、中壓超結(jié)MOS、SiC MOS四類，能夠?yàn)橛脩籼峁┬酒a(chǎn)品（Bare Die）與定制開發(fā)、常規(guī)模塊產(chǎn)品與特殊拓?fù)浞庋b支持，以及應(yīng)用技術(shù)支持，如驅(qū)動(dòng)開發(fā)，系統(tǒng)解決方案支持等多類別服務(wù)。
極致檢測(cè) 穩(wěn)健前行
從最初的無(wú)人問(wèn)津，到如今訂單杳至，隨著第一片七代IGBT芯片下線，貝茵凱的業(yè)務(wù)算是被“盤活”了。但何林表示，功率芯片不同于一般商品，因其電力運(yùn)行的特殊性，需要在真正進(jìn)入市場(chǎng)之前，接受十分嚴(yán)苛的檢測(cè)。
168個(gè)小時(shí)的高溫老化檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)，是功率芯片行業(yè)的普遍共識(shí)。然而貝茵凱并不滿足于此，每一批下線的芯片，在完成168個(gè)小時(shí)的檢測(cè)后，還會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)1000個(gè)小時(shí)的極致考核，才能進(jìn)入市場(chǎng)。
但這還不完全，據(jù)何林介紹，除制造端的檢測(cè)外，產(chǎn)品還會(huì)進(jìn)行客戶端上機(jī)測(cè)試、第三方專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證等。最終將產(chǎn)品交到用戶手上，需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的周期，以車規(guī)級(jí)芯片為例，從送樣、到定型、到批量供應(yīng)，檢測(cè)周期在一年半以上。
此外，功率芯片應(yīng)用范圍廣泛，針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域，也要實(shí)現(xiàn)差異化的性能。何林表示，比如變頻器中的功率芯片對(duì)短路耐受時(shí)間要求達(dá)到10微秒，但光伏應(yīng)用則對(duì)短路耐量要求不高。比如儲(chǔ)能設(shè)備中有大量的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，對(duì)功率芯片的一致性提出了極高要求，一臺(tái)2MW的儲(chǔ)能設(shè)備中要用到數(shù)百只IGBT模塊，如果有一塊出現(xiàn)故障，影響的是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
“貝茵凱不會(huì)盲目追求擴(kuò)張速度，堅(jiān)守我們的質(zhì)量管控體系，保障產(chǎn)品優(yōu)良的性能，才是最重要的。”何林篤定道。
與研發(fā)端、產(chǎn)品端的穩(wěn)健步履同頻的還有服務(wù)端。據(jù)悉，貝茵凱會(huì)派遣專業(yè)的技術(shù)人員到設(shè)備運(yùn)行一線，甚至長(zhǎng)期駐扎現(xiàn)場(chǎng)，參與設(shè)備檢測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，幫助用戶實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行效率的提升。
對(duì)于近兩年蓬勃發(fā)展的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，何林表示，儲(chǔ)能是貝茵凱持續(xù)關(guān)注且志于深耕的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，目前儲(chǔ)能行業(yè)的價(jià)格戰(zhàn)正在上演，大規(guī)模洗牌一觸即發(fā)，行業(yè)對(duì)于降本增效呼聲很高，這對(duì)于擁有技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的貝茵凱而言，正是搶占快行道的絕佳機(jī)會(huì)。目前貝茵凱可應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的1200V和1700V產(chǎn)品已基本實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
同時(shí)他表示，2023年我國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域IGBT芯片的使用規(guī)模達(dá)60億，而這其中外資品牌占據(jù)約九成的份額，貝茵凱希望能在實(shí)現(xiàn)功率芯片國(guó)產(chǎn)替代的道路上，為中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
“目前，貝茵凱正在著力擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，希望2025年能夠打通從材料，到研發(fā)設(shè)計(jì)、測(cè)試分析等，再到應(yīng)用端的完整產(chǎn)業(yè)鏈，以進(jìn)一步強(qiáng)化產(chǎn)品迭代能力，為用戶賦能更大價(jià)值?！蔽磥?lái)的路，何林和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)找到方向。
