士兰微电子智能功率模块打破国际企业垄断

2010年10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5、6、8、12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/5V的MCU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DIP26、DIP29、SOP37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，2012年IPM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 年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”。

2020年7月1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IPM和PIM）、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。
责任编辑:tzh