功率半導體測試設備的案例
半導體測試可靠性測試設備
針對特定產品的振動模擬測試裝置：在折疊手機測試方面，沃華慧通測控推出了針對轉軸單體、柔性屏單體和模組、折疊手機整機的彎折壽命和彎折力分析測試設備。這類設備可在常溫和高低溫環境下，模擬產品在使用過程中因振動等因素可能導致的彎折動作，精準測試出轉軸的開合力、角度虛位，以及屏幕的缺陷等關鍵數據。通過模擬振動帶來的機械應力，為客戶在研發階段提供堅實的數據支撐，助力產品優化升級，確保產品在振動環境下的機械結構穩定性和功能可靠性 。
沖擊測試設備
沖擊測試設備用于模擬半導體器件在受到瞬間沖擊力（如碰撞、跌落）時的性能表現。設備通過機械裝置或氣壓裝置產生瞬間的沖擊力，作用于器件上。測試過程中，可觀察器件的外殼是否破裂、內部芯片是否移位、電氣連接是否中斷等。對于手機、平板電腦等移動設備中的半導體器件，沖擊測試是必不可少的環節，以確保產品在意外跌落等情況下仍能正常使用。
全自動跌落測試系統：這款設備主要用于模擬產品在使用或運輸過程中可能遭遇的跌落沖擊場景。它可同時對多個試樣開展測試，相比傳統單工位設備，效率提升 40% 以上。設備能精準控制跌落高度、角度等參數，模擬不同方向和力度的跌落沖擊，檢測半導體器件在跌落沖擊下，外殼是否破裂、內部芯片是否移位、電氣連接是否中斷等狀況 。比如在消費電子領域，可對手機、平板電腦等移動設備中的半導體器件進行跌落沖擊測試，確保產品在意外跌落時，半導體器件仍能正常工作，不會因沖擊導致性能故障。
不同應用領域對半導體器件的性能要求差異巨大。例如，汽車電子領域要求半導體器件能在高溫、高振動、高濕度等極端環境下穩定工作數十年；而消費電子領域則更注重產品在日常使用環境中的可靠性與成本效益。為滿足這些多樣化需求，半導體可靠性測試設備廠商將越來越多地提供定制化服務。
展開 日本高鳥研發出新型碳化硅功率半導體方向的切割設備，可用于10吋晶圓
CINNO Research產業資訊，日本半導體材料加工設備廠商高鳥株式會社（Takatori，以下簡稱為“高鳥”）近日推出了一款用于切割功率半導體方向碳化硅（SiC）晶圓的新型切割設備。該設備不僅支持切割當下主流的直徑為6吋（約15厘米）的晶圓，還可用于切割10吋晶圓（約25厘米），可顯著提升半導體芯片的生產效率。
新型多線切割設備可切割直徑為10吋的晶圓
與硅基功率半導體相比，碳化硅材料功耗更低，預計在電動汽車（EV）等方向的需求有望進一步增長。晶圓尺寸越大，可以切割出的芯片數量就越多，因此晶圓廠家紛紛致力于向大尺寸晶圓“邁進”，如今已經從6吋向8吋（為6吋的1.8倍）過渡。
在碳化硅生產流程中，碳化硅襯底制備是最核心環節，技術壁壘高，難點主要在于晶體生長和切割。單晶生長后，將生長出的晶體切成片狀，由于碳化硅的莫氏硬度為9.2，僅次于金剛石，屬于高硬脆性材料，因此切割過程耗時久，易裂片。實現切割損耗小、并且切割出厚度均勻、翹曲度小的高質量SiC晶片是目前面臨的重要技術難點。
20 世紀 80 年代以前，高硬脆材料一般采用涂有金剛石微粉的內圓鋸進行切割。由于內圓鋸切割的切縫大、材料損耗多，且對高硬脆材料的切割尺寸有限制，從 20 世紀 90 年代中期開始，切縫窄、切割厚度均勻且翹曲度較低的線鋸切割方式逐步發展起來。線鋸切割以鋼線做刃具，主要分為游離磨料（砂漿線切割）和固結磨料切割（金剛石線鋸切割技術）兩類。
目前，碳化硅晶棒的切割技術有：金剛石線切割（固結磨料線鋸切割）、砂漿線切割（游離磨料線鋸切割）、激光切割。線鋸切割技術成熟，是主流切割技術。
高鳥家為砂漿線切割工藝，此次研發的多線切割設備（Multi Wire Saw）可以從直徑為10吋的硅棒（Ingot）上同時切割出多片晶圓。
展開 聚焦功率半導體產業︱APSME 2025 亞洲國際功率半導體、材料及裝備技術展將在廣州盛大召開
2025 亞洲國際功率半導體、材料及裝備技術展覽會，以“聚焦前沿技術突破，賦能產業創新融合”為主題。將于2025年11月20-22日在廣州保利世貿博覽館盛大召開！
APSME 2025 亞洲國際功率半導體、材料及裝備技術展覽會匯聚全球優質品牌廠商齊聚現場，打造功率半導體全產業鏈創新展示、一站式采購及技術交流平臺，集中展示半導體器件、功率模塊、材料、封裝技術、測試技術、生產設備、散熱管理等熱門產品，致力于先進半導體器件、封裝測試、工藝流程、創新應用及產業鏈間的合作，為上游及材料設備搭建交流協作的橋梁。展會期間還將舉辦一系列技術論壇，展示全球產業動態及未來技術趨勢。
展開 究竟為何功率半導體是半導體領域中的優質賽道？
——以下內容摘自《功率半導體：乘風新能源汽車，國產替代漸行漸近》，已上傳【半導體產業研究】知識星球，成員可登錄星球搜索關鍵詞下載（文末查看如何成為星球成員）。
目錄：
01/功率半導體解密：
究竟為何功率半導體是半導體領域中的優質賽道？
02/功率半導體行業總覽：
千億賽道，中國企業有望重塑產業格局
03/功率半導體各產品梳理：
主要產品包括二極管、晶閘管、晶體管、功率IC
04/ 功率半導體下游需求：
新能源汽車、充電樁、可再生能源市場需求旺盛， 功率半導體市場規模持續增長
05/ 功率半導體新機遇：
第三代功率半導體加速滲透，打開功率半導體成長天花板
06/ 建議關注標的：
推薦整體研發實力強勁，產品高端化布局的各細分賽道領先企業
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循能智熱?驗極臺（體現循環測試、智能熱分析，以及極致驗證的定位）
三、行業分析：新能源浪潮下的增長機遇
當前功率半導體測試設備市場正迎來爆發期：
從需求端看，2025 年全球新能源汽車銷量預計突破 3000 萬輛，帶動 IGBT、SiC 器件需求激增，而每款新器件需完成至少 10 萬次功率循環測試，直接拉動設備采購量；儲能、光伏等領域的快速擴張，進一步推高對高可靠性測試設備的需求，國內市場規模預計年增 15%，2026 年將突破 80 億元。
技術層面，第三代半導體（SiC、GaN）的普及推動測試設備向高溫（200℃+）、高頻（1MHz+）方向升級，Power Tester 憑借寬溫域測試能力占據先發優勢。
競爭格局上，國產設備已實現中高端市場突破，在汽車電子領域市占率超 35%，逐步打破西門子、泰克等海外品牌壟斷。隨著 “雙碳” 政策深化，具備高效、智能、多場景適配的 Power Tester，正成為企業搶占新能源賽道的關鍵裝備。
展開 資訊 | 士蘭微擴產，比亞迪半導體擬分拆上市，功率半導體迎來高景氣
據SEMI統計和預測，2020年，全球用于12英寸晶圓廠的投資額有望同比增長13%，創造歷史新紀錄，其中用在功率器件的投資增長幅度在2021年有望超過200%，而2022和2023年也將保持兩位數的增長率。
功率半導體對晶圓的消耗量巨大，目前，電動車處于滲透率快速提升階段，汽車功率半導體用量需求的成長空間很大，同時5G手機的推廣使得對存儲和邏輯類芯片需求大為提升，這些將帶動硅晶圓產業進入長期、持續的供需緊張狀態。
有行業媒體認為，在這種狀況下，要提升產能，將8英寸產線轉為12英寸，以提升生產效率和芯片絕對數量，就成為了各大模擬芯片，特別是功率器件廠商的共同選擇。
中國銀河證券傅楚雄表示，在當前全球功率半導體市場高景氣行情下，本土功率半導體產業鏈有望加速產品的市場拓展，提升產品的價值量或出貨量，充分受益于行業增長與國產替代紅利。
功率半導體相關動態2：比亞迪半導體擬拆分上市
5月11日，比亞迪股份有限公司發布公告稱，比亞迪股份擬將控股子公司比亞迪半導體股份有限公司（以下簡稱“比亞迪半導體”）分拆至深交所創業板上市。
本次分拆完成后，比亞迪股份股權結構不會因本次分拆而發生變化，且仍將維持對比亞迪半導體的控制權。比亞迪半導體的財務狀況和盈利能力仍將反映在比亞迪股份的合并報表中。
公告顯示，比亞迪半導體成立于2004年10月，比亞迪直接持有該公司72.30%股權，為公司的控股股東。2019年，比亞迪半導體凈利潤為8511.49萬元，同比下降18%；2020年，比亞迪半導體凈利潤為5863.24萬元，同比下降31.1%。
展開 美日荷對華半導體設備全面限制，半導體設備廠商的發展機遇與挑戰在哪？
全球TOP5半導體設備商，AMAT（美國）、ASML（荷蘭）、LAM（美國）、TEL（日本）、KLA（美國），2021年的區域營收中，除ASML外，其余四家設備商的中國大陸區域營收均排名首位，且占比超過25%。
圖示：2017-2021年全球TOP5半導體設備商營收中國大陸區域占比
在中國大陸半導體市場，光刻、沉積、刻蝕、離子注入、拋光和量測/缺陷檢測領域的設備有一半以上仍由美國/荷蘭設備商供應，特別是在先進工藝制程幾乎全部依賴境外設備，而這六種設備繼BIS新政后，再搭配美日荷的更為嚴格出口管制協議，必定影響中國大陸半導體先進與成熟制程晶圓廠的發展。
中美科技競爭的博弈螺旋不斷升高，面對接踵而來的制裁與限制，對中國大陸半導體產業來說，既是困難挑戰，也是發展機遇。業內人士均期盼本土設備商在動蕩的大潮中能夠找準定位，夯實技術基礎，積極拓展適合自己的發展之路。
在2月8日，CINNO Research新興科技產業新春策略研討會上，我們當中以“美國BIS新政下國產半導體設備廠商的發展機遇與挑戰”為主題發表相關演講，以嚴謹的數據呈現目前世界與中國半導體市場的狀況，為本土設備廠商提供相關發展戰略的參考。
本次研討會仍采用線上直播形式，CINNO Research產業資深分析師團隊將為與會聽眾帶來一場信息量豐富的多維度趨勢分析盛會。
本次全天研討會分為上午與下午場次，共設置9個主題，三場問答互動環節。上午場以宏觀市場與消費電子發展趨勢為主要內容，分別帶來新興科技產業市場總結與展望、XR硬件供應鏈在元宇宙的機遇挑戰、折疊屏產業的市場發展機遇的洞察；下午場以供應鏈技術發展與市場趨勢為題，呈現芯片設計、先進封測、光電顯示、新能源汽車供應鏈、半導體設備、泛半導體材料的相關分析。
展開 助力汽車半導體產業發展，2025 廣州國際新能源汽車功率半導體技術展覽會與您相約“羊城”廣州
隨著半導體技術的升級與發展，功率半導體已經成為推動新能源汽車和智能汽車產業升級的關鍵因素。汽車不再只是單純的交通工具，而是逐漸演變為一個智能移動空間，集成了多種先進技術和功能。特別是在新能源汽車領域，功率半導體在提升能源效率和車輛性能方面起到了至關重要的作用。
在全球新能源車市場快速擴張的背景下，中國市場表現尤為突出。隨著國家政策的大力支持和市場需求的不斷增長，國內半導體企業迎來了前所未有的發展機遇。然而，功率半導體行業也面臨著激烈的市場競爭和技術更新的挑戰。車企需要在保障產品性能和可靠性的同時，不斷推動技術創新，以應對市場變化和需求升級。
為推動新能源汽車半導體產業發展，2025年11月20日至22日，亞洲領先的車用功率半導體技術專業展，將在廣州保利世貿博覽館盛大召開。隸屬于AUTO TECH 展系列的AUTO TECH 2025 廣州國際新能源汽車功率半導體技術展覽會，展品覆蓋車用功率器件IGBT/MOSFET、SiC、GaN、基礎功率器件、材料、封裝測試、生產設備、散熱管理等技術產品，組委會將邀請比亞迪、廣汽埃安、特斯拉、豐田、小鵬、理想、小米、極氪、長城、上汽、本田、日產、大眾、寶馬、蔚來、華為、匯川技術、寧德時代、博世、英飛凌、電裝、瑞薩、安森美、意法半導體等汽車OEM廠商及Tier1 & 2 零部件供應商的上萬名采購、技術工程師匯聚一堂，參加展會以尋求供應商及合作伙伴。同期還將舉辦2025中國新能源汽車功率半導體產業技術論壇，為廣大汽車行業人士奉送一場“美味佳肴”。誠邀廣大同仁共同探索新能源汽車功率半導體產業前沿技術發展，您豈能錯過！
AUTO TECH 2025 華南展——誠邀您與行業同仁一道共迎汽車人的行業盛會，奏響汽車產業新篇章。
展開 功率半導體景氣度調研
新擴產能，對緩解當前需求沒有實質性幫助，8寸的基本沒擴，老舊產能還在淘汰，導致功率缺貨。華虹等，后續大概率還會調價。
需求：光伏、汽車，市場上能供給的少，芯片比較缺，即使有國內新玩家加入，但是晶圓廠也解決不了終端廠商認證問題。以前拿不到貨的中小設計公司，把大廠減少的產能補回來，也就導致需求看起來依然景氣。設計公司，有的領域拿貨需求下降，但是基本也是轉到其他領域去拿貨，所以交貨周期還是維持在去年Q3的狀態。
功率：消費類中低壓MOS需求沒有那么好，小廠很多也在做。偏高端的IGBT、超級結MOS等持續供不應求。電源管理、MCU等國內廠商以前大部分用在手機等消費類，現在需求也沒那么旺盛，整體供需平衡。2022年全年產能都排滿，新的訂單基本也進不來，海外IDM廠有老舊的6寸線在逐步關停，新的12寸線還沒完全釋放出來，而且12寸也是先用在高端的領域，無法承接6寸線的需求，所以還會持續緊缺。國內廠商擴產，還不能滿足汽車等的需求，后續獲得車規級認證、性能提升上后，就會開始有幫助。
功率需求：新能源爆發，車規級功率需求提升，就會擠壓工控、消費級的產品，帶來行業性緊缺，也給國內廠商帶來機會。短期供不應求，至少在22年會持續。無論是MOS還是IGBT，龍頭廠商價格還在上調，漲幅可能相對21年沒那么高，預計Q1-Q2會有一輪漲價。手機、PC相關領域需求減弱，新能源、光伏、通訊、電源、服務器的需求在走強，缺貨的領域沒有放緩跡象。訂單角度，海外產商交期還在拉長，MOS需求最緊的在30周以上，對應儲能、電動車、服務器等，100v以下和650V以上的在20-30周。IGBT 交期100周以上都有，現在下單拿貨都在23年以后，現在出貨都是一年前下的單（交期50周）。
展開 功率半導體IGBT主要分類與QA
電動汽車里面電池 40%-50%的成本，剩下的電池驅動最高可能占到 20%的成本，IGBT 就是用到電池驅動這塊，這里面 IGBT 大概又能占到 5 成的結構，所以一臺乘用車里面 IGBT 的成本占到 8%-9%左右的成本結構，這樣一臺電動汽車的功率器件的占比成本對于每家廠商是非常吸引人的，包括跟電動汽車配套的的充電設備比如慢充，這里面用的 IGBT 很少，只是交流的慢充，我們講的主要是快充，大的直流充電樁，這里面 IGBT 成本占比占到 15%-18%，所以一臺車包括跟車配套的快充，IGBT 都是起到了很主流的角色，所以未來看 IGBT 的發展，主要看在 IGBT 廠家電動汽車領域的投入和產品的匹配性，基本就可以判斷一家 IGBT 公司的技術實力和品牌實力。
IGBT 的幾個玩家
1）英飛凌、日本的三菱和富士，三家巨頭蠶食掉 IGBT 市場上面 70%的份額，英飛利的產品結構可以覆蓋到整個工業領域，三菱和富士更多是在傳統的工業應用商，在日系主機廠里面會有占比，各自方向有些不一樣。
2）國內-認為目前做的很出色的，一家是比亞迪半導體、另外是嘉興斯達、常州宏微、中車時代，這幾家比較專注 IGBT，華潤微、士蘭微做的產品會比較廣、IGBT 只是其中的一個產品分支。
比亞迪半導-全產業鏈都在做，在汽車領域的表現很出色，占到國內新能源汽車的市場的份額的 18%-20%，因為比亞迪半導體大部分的產線都是在比亞迪體內消化了，比亞迪 18 年收購寧波中緯的晶圓廠，產品的產出和迭代比較快，但是 IGBT 設計的平面型設計，輸出效率比較低，很多非比亞迪以外的主機廠不會用比亞迪半導體，但比亞迪半導體也在積極地去市場化。
展開 全球功率半導體IGBT企業20強
臺基半導體
湖北臺基半導體股份有限公司位于襄陽市襄城南郊，主營TECHSEM牌晶閘管及其模塊的研發、制造和銷售，是中國功率半導體器件的主要制造商之一，綜合實力位居國內功率半導體行業前三強。產品廣泛應用于金屬熔煉、工業加熱、電機調速、軟啟動、發配電等領域，以品種齊全、質量可靠、服務誠信享譽和暢銷全國，并銷往歐美、韓國、臺灣及東南亞等國家和地區。
17. 楊杰科技
揚州揚杰電子科技股份有限公司是國內少數集半導體分立器件芯片設計制造、器件封裝測試、終端銷售與服務等產業鏈垂直一體化（IDM）的杰出廠商。
產品線含蓋分立器件芯片、整流器件、保護器件、小信號、MOSFET、功率模塊、碳化硅等，為客戶提供一攬子產品解決方案。
展開 
大功率半導體技術現狀及其進展
摘要：介紹了現代硅基大功率半導體器件的歷史演變和新型器件結構的研究進展，以及寬禁帶半導體材料和器件的現狀；闡述了國內大功率半導體器件在軌道交通、直流輸電和新能源汽車等領域的研發進展和應用現狀；最后討論了大功率半導體技術面臨的技術挑戰和發展趨勢。
0 引言
經過 60 余年的技術發展，大功率半導體行業已經開發出多種硅（Si）基功率器件，單極型器件以金屬氧化物半導體場效應管（Metal Oxide Semiconductor,MOS）為代表，雙極型器件包括二極管、功率晶體管和晶閘管等，復合型器件包括絕緣柵雙極晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT）等。圍繞功率轉換，功率半導體器件結構和工藝以提高功率容量、增大功率密度、降低功率損耗和提升能源轉換效率為主要的技術發展方向 [1-2] 。
功率半導體器件的發展不斷推動著能源技術和軌道牽引傳動技術的發展。1957 年晶閘管的發明使得牽引傳動技術進入電力電子技術時代 [1]，晶閘管的誕生促進了交直傳動技術的進步與發展。1965 年第 1 臺晶閘管整流機車問世，同時全球也興起了單相工頻交流電網電氣化的高潮。20 世紀 70 年代初，大功率晶閘管特別是門極可關斷晶閘管（Gate Turn-off Thyristor, GTO）的出現和微機控制技術的發展，推動了交流傳動技術逐步取代交直傳動技術。20 世紀 90 年代中期，隨著高壓 IGBT 技術的成熟，交流傳動功率開關器件被 IGBT 所取代，在高速、重載和城市軌道交通等領域獲得廣泛應用。
展開 JCMSuite應用-高功率半導體激光器
熱傳導項目
為了研究溫度對傳播模式的影響，我們首先必須確定設備內的溫度分布。相應的項目文件位于單獨的子文件夾“heat”中。溫度分布的長度尺度當然比光學分布圖大得多。此外，還必須考慮設備，散熱器等的整體安裝。因此，我們增加了用于溫度模擬的布局尺寸:
熱問題和傳播模式問題的布局在基本文件夾中只在計算域的大小上不同，它裁剪所有其他定義的平行四邊形。此外，在熱布局中，我們有一個額外的平行四邊形，用來定義溝槽之間熱源的位置
在源文件中定義了以下熱源:為DomainId=1000的平行四邊形分配一個空間均勻的熱源，并為邊界指定溫度源.
熱模擬的邊界條件為:
固定的邊界條件對給定的溫度設置了溫度分布并模擬了散熱器。輻射邊界條件是熱模擬的開邊界條件，并模擬了到無限環境熱輻射。在源文件中定義了邊界的相應溫度。
在給定熱源下所得到的溫度分布如下所示:
對于熱模擬，自適應網格細化也是可用的，自適應網格細化可以清晰地細化溫度場解顯示出最顯著特征的網格.
熱效應與光學模擬的耦合
溫度升高對光學模擬的物理影響是通過折射率的變化來模擬的。JCMsuite提供了對材料文件中定義的介電常數的熱光學校正，計算出的基本模態如下所示:
項目定義使用了基本傳播模式示例中的標準設置.
熱透鏡
為了量化熱透鏡的效果，我們在參考子文件夾中定義了一個參考項目。與溫度依賴模式項目的唯一區別是源文件定義:
在整個計算域上設定一個恒溫溫度= 293。為了比較模式的寬度，我們在一個后處理中輸出了計算的本征模在活動區的切片上。
展開 JCMSuite應用-高功率半導體激光器
熱傳導項目
為了研究溫度對傳播模式的影響，我們首先必須確定設備內的溫度分布。 相應的項目文件位于單獨的子文件夾“heat”中。 溫度分布的長度尺度當然比光學分布圖大得多。 此外，還必須考慮設備，散熱器等的整體安裝。 因此，我們增加了用于溫度模擬的布局尺寸:
熱問題和傳播模式問題的布局在基本文件夾中只在計算域的大小上不同，它裁剪所有其他定義的平行四邊形。此外，在熱布局中，我們有一個額外的平行四邊形，用來定義溝槽之間熱源的位置
在源文件中定義了以下熱源:為DomainId=1000的平行四邊形分配一個空間均勻的熱源，并為邊界指定溫度源.
熱模擬的邊界條件為:
固定的邊界條件對給定的溫度設置了溫度分布并模擬了散熱器。輻射邊界條件是熱模擬的開邊界條件，并模擬了到無限環境熱輻射。在源文件中定義了邊界的相應溫度。
在給定熱源下所得到的溫度分布如下所示:
對于熱模擬，自適應網格細化也是可用的，自適應網格細化可以清晰地細化溫度場解顯示出最顯著特征的網格.
熱效應與光學模擬的耦合
溫度升高對光學模擬的物理影響是通過折射率的變化來模擬的。JCMsuite提供了對材料文件中定義的介電常數的熱光學校正，計算出的基本模態如下所示:
項目定義使用了基本傳播模式示例中的標準設置.
熱透鏡
為了量化熱透鏡的效果，我們在參考子文件夾中定義了一個參考項目。與溫度依賴模式項目的唯一區別是源文件定義:
在整個計算域上設定一個恒溫溫度= 293。為了比較模式的寬度，我們在一個后處理中輸出了計算的本征模在活動區的切片上。
展開 GaN功率半導體廠商梳理
士蘭微電子公司與廈門半導體投資集團有限公司共同投資220億元人民幣，在廈門規劃建設兩條12英寸90～65nm的特色工藝芯片（功率半導體芯片及MEMS傳感器）生產線和一條4/6英寸兼容先進化合物半導體器件（第三代功率半導體、光通訊器件、高端LED芯片）生產線。
（19）重慶聚力成
2018年11月，聚力成半導體（重慶）有限公司奠基儀式在大足高新區舉行，項目總投資50億元，以研發、生產全球半導體領域前沿的氮化鎵外延片、芯片為主，將打造集氮化鎵外延片制造、晶圓制造、芯片設計、封裝、測試、產品應用設計于一體的全產業鏈基地。
總體來說，GaN關鍵技術主要掌握在美、歐、日主要企業手中，國內企業也紛紛進入GaN領域，主要有蘇州能訊、蘇州晶湛、珠海英諾賽科、江蘇華功、重慶華潤微、杭州士蘭微等企業。國內企業還需加快步伐，掌握核心技術，一旦GaN功率市場打開，不至于落后于國外企業較大差距。
來源：SIMIT戰略研究室
作者：葉樹梅
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