10月15日,长飞先进于深圳举办主题为“Everest巅峰之上・跨越四年的技术长征”技术发布会,一次性对外披露第四代至第六代平面栅SiC MOSFET芯片、1500V-3300V中高压器件矩阵,同时推出DeepXE™嵌入式功率模块、EZ系列特色功率模块。在车规主驱、AI数据中心两大高景气赛道驱动之下,国产SiC厂商的竞争已经从单纯的器件参数比拼,延伸至可靠性、封装创新、系统解决方案的综合较量,长飞先进的本次发布,正是这一产业趋势的典型样本。

当前SiC MOSFET的应用边界正在快速扩张。新能源汽车800V—1000V高压平台、超快充持续渗透,AI数据中心800V高压直流供电逐步落地,碳化硅器件已经跳出汽车单一赛道,向工业能源、算力基础设施大规模迁移。行业竞争维度也不再局限于比导通电阻Rsp,长期可靠性、短路/雪崩鲁棒性、高温耐受、EMI表现、功率密度,共同构成器件商业化落地的核心门槛。凭借SiC外延、器件设计、晶圆制造到模块封测的全链条能力,长飞先进完成多代平面栅器件迭代,实现从追赶到并跑、部分指标实现领先。
三代平面栅迭代:平衡导通性能、可靠性与系统兼容性
第四代PG4E定位于高可靠平台,核心技术为多级P阱注入,重构体区掺杂分布,强化栅氧屏蔽效应,抑制寄生三极管导通,同步提升器件长时寿命与短路、雪崩抗扰能力。其1200V规格常温Rsp为2.2 mΩ・cm²,175℃高温Rsp达到4.4 mΩ・cm²。该平台完成严苛车规条件3000小时可靠性验证,近雪崩工况下反向偏置电压可达1400V,阈值电压、耐压、导通电阻漂移均控制在车规要求范围内;实测短路耐受时间2.1μs,较竞品提升27%,雪崩能量EAS提升11.2%。

从市场定位看,PG4E并非单纯面向车规,而是成为AI数据中心、工业场景的主力基座。行业观察到,AIDC场景对器件长期可靠性的要求甚至高于车规标准,PG4E系列750V/1200V单管已经进入客户测试及小批量供货阶段。
第五代PG5E瞄准车规主驱市场,重点解决器件开关带来的EMI震荡难题。通过元胞尺寸微缩超15%、沟道、JFET区与体区结构协同优化,常温Rsp降至1.9 mΩ・cm²,175℃下Rsp为3.7 mΩ・cm²,相较前代下降约13.5%,Baliga优值BFOM突破1300 MW/cm²,跻身业界先进水平。
工艺层面引入高能离子注入调控局部掺杂,重塑体二极管载流子分布,反向恢复电流Irrm降低5.7%,软度因子提升27%,有效抑制换流过程电压震荡,降低系统电应力。同一封装条件下,将芯片由PG4E切换至PG5E,模块输出电流可由450A提升至540A,电流能力提升20%。目前PG5E已通过AEC-Q101认证,多款车规方案处于下游Tier1与主机厂测试验证周期。
第六代PG6N面向下一代高功率密度模块需求,针对高发热、超高温工况做系统性优化。依靠元胞密度升级、局部半超结注入工艺、晶圆减薄三大手段,沟道电阻降低20%,散热路径大幅缩短,常温Rsp低至1.7 mΩ・cm²,175℃条件Rsp达到3.2 mΩ・cm²。在终端电场、介质层应力上重新设计,器件可支持200-225℃极端工作温度,适配未来新能源车更高功率密度模块发展方向。
电压规格上,长飞先进完成1500V-3300V中高压产品全覆盖。1500V、1700V面向1000V+汽车主驱,做短路增强设计,BFOM较主流产品分别提升20.1%、27.3%;2300V、3300V瞄准固态变压器等工业高压场景,采用抗界面电荷终端结构,性能较市面主流实现14%以上提升,补齐国产碳化硅中高压器件供给缺口。
脱离内卷,向系统突围
在半导体功率产业,芯片性能只是基础,封装互联才是释放器件潜力的关键。本次发布会,长飞先进同步发布两大模块技术平台,把竞争延伸到系统层面。

面向车规主驱的DeepXE™嵌入式PCB功率模块,采用无空腔AMB内嵌PCB叠构、先进金属化互联、多物理场芯片布局。对比传统功率模块,电流密度提升20%,热阻下降15%,杂散电感压低至0.9nH,体积重量缩减50%,开关损耗降低20%。同一个芯片,更换嵌入式封装,输出能力即可实现明显抬升,直观印证行业共识:芯片指标再好,也需要封装方案把器件性能释放出来。该产品已完成性能摸底,预计明年上半年完成全链路工业化验证。
针对AI数据中心、固态变压器,EZ2C/3C是国内首批采用扩散焊工艺的SiC功率模块。相较传统锡焊方案,节壳热阻降低18%,满载芯片结温下降25℃以上,材料体系支持200℃以上长期工作。EZ3C进一步集成SHB三电平拓扑,简化固态变压器系统架构,为高压算力供电场景提供新选择。
产业思考:应用能力决定长期格局
会后媒体交流环节,长飞先进高管李刚分享了四年发展的核心判断。四年技术长征有两个关键拐点:一是工艺迭代驱动Rsp等核心参数实现追赶;二是跳出单纯对标海外,走向自主定义产品与解决方案。

长飞先进战略运营中心副总裁李刚
站在半导体产业视角,碳化硅行业的竞争正在发生范式切换。过去行业习惯于拿Rsp等静态参数横向对比,但真正决定商业化落地的,是良率、可靠性、鲁棒性、成本控制以及系统应用能力。据披露,5×5mm主流车规芯片die良率可达98%以上,处于国内第一梯队;成本端依靠规模化产能、智能制造、工艺创新,减少贵金属使用,对冲原材料价格波动,保障对车企等价格敏感客户的交付竞争力。
技术路线上,长飞先进坚持平面栅持续迭代,同时提前布局沟槽器件赛道,自2023年启动专利布局,截至2025年10月沟槽相关专利全球排名第三,为下一代更高功率密度产品储备技术底座。
市场策略上采取多赛道并行:工业、消费电子已实现大批量出货;车规芯片、模块完成认证,处于客户测试阶段;AI数据中心单管产品进入供货验证,模块新品等待市场反馈。对于出海,其判断中国碳化硅器件,大概率会先在AI数据中心赛道实现海外突破。