第三代半導體器件憑借較大的禁帶寬度、高導熱率、高電子飽和漂移速度、高擊穿電壓、優良的物理和化學穩定性等特點，備受企業和資本市場的熱捧。

市場需求方面，以車用SiC功率元件為例，據TrendForce集邦咨詢研究，隨著越來越多車企開始在電驅系統中導入SiC技術，預估2022年車用SiC功率元件市場規模將達到10.7億美元，至2026年將攀升至39.4 億美元。

在此背景下，LED封裝龍頭國星光電于2020年啟動了組建功率器件實驗室及功率器件產線的工作，開始大力布局第三代半導體封測領域。在2022集邦咨詢第三代半導體前沿趨勢研討會現場，國星光電研究院研發經理、高級工程師成年斌，介紹了公司在熱管理上的研究成果以及對第三代半導體市場的探索。

熱管理的數字化迭代驗證，助力集成封裝升級

成年斌表示，傳統的科學研究是“試錯”與“運氣”的經驗總結，而在當下，數字化技術在技術研究的應用方面具有縮短周期、平臺化和虛擬驗證能力強的特性，利用數字化平臺、實驗虛擬化技術成為新型研究手段。

他指出，通過建立模型和驗證仿真，產品在研發設計階段可以通過數據化和虛擬化研發，打破傳統科學研究的“實驗試錯”模式。

以熱管理的驗證為例，數字化的熱管理驗證方式需要經過幾何建模、模塊化、構建模型耦合等步驟，最后通過求解進行后處理，再根據結果反饋到開發工程師進行調整設計。

熱管理的數字化迭代驗證具有非常重要的實際意義。

成年斌解釋，80%以上的電力電子元器件失效的根本原因是“熱問題”，熱管理的重要作用便是了解熱的來源、去向、熱傳導的途徑。對于封裝企業而言，熱管理的數字化迭代驗證可以很好地幫助企業對電流密度、電磁場、溫度場、結構形變、電&熱輻射耦合、熱&結構耦合等進行分析，從而優化模塊設計，保證封裝的可靠性。

目前，國星光電已成功將熱管理的數字化迭代驗證方式應用于芯片位置分布的熱管理分析、新品開發的PDCA驗證環節等。經對比，熱管理的數字化迭代驗證方式主要有三大優勢：

1.快速定位熱點，提前發現可靠性失效；

2.方案調整成本低，效率高；

3.多學科優化指引設計開發人員優化設計。

立足LED封測，國星光電布局第三代半導體封測

1969年正式成立的國星光電，是國內最早生產LED的企業之一。國家“十四五”對半導體集成電路領域有著重要的規劃，在此背景下，國星光電立足于LED封測高可靠性的品質管理體系，加大對第三代半導體封測領域的投入，致力于打造具有高可靠性及高品質優勢的第三代半導體功率器件封測企業。

據了解，國星光電扎根于佛山，布局全國，放眼全球，研究范圍主要包括Mini/Micro LED超高清顯示、第三代半導體、5G通訊、人因照明、非視覺光源和LED應用等領域核心技術，現已形成對上游LED芯片、中游LED封裝、下游LED應用的全覆蓋，并將第三代半導體作為新興培育方向。
目前，國星光電在第三代半導體領域主要有三大類產品：

1.SiC功率分立器件

圖源：國星光電

為提升SiC功率分立器件產品的可靠性，國星光電加大了對熱固晶工藝的空洞研究、IOL應力可靠性研究、高功率密度與散熱絕緣研究等，不斷提高封測技術、提升產品可靠性。

目前，SiC功率分立器件已形成SiC-MOSFET及SiC-SBD兩條拳頭產品線，擁有TO-247封裝、TO-220封裝、TO-263封裝、TO-252封裝、DFN5*6五種封裝結構，可在光伏逆變、儲能、充電樁、大型驅動、UPS不間斷電源等工業級領域得到應用，并正向車規領域靠攏。

2.SiC功率模塊

圖源：國星光電

國星光電SiC功率模塊產品對標行業巨頭，目前已規劃出34mm、62mm、easy、econo系列共四類可量產的標準封裝類型產品，應用領域包括太陽能發電、新能源汽車、新能源動車、電網傳輸、風力發電等。

3.GaN器件

圖源：國星光電

國星光電GaN器件產品主要瞄準快充市場，現已建成DFN5*6、DFN8*8兩大產品線。

成年斌還指出，半導體封測主要的工序有：晶元劃片-固晶貼片-焊線鍵合-塑封成型-切筋分選-測試包裝。國星光電工藝水平成熟，可支撐高品質的、穩定的、多樣的半導體封測業務。

值得注意的是，在扮演好第三代半導體功率器件封測企業這個角色的同時，國星光電也積極布局上游外延芯片領域。據悉，國星光電子公司國星半導體已具備硅基GaN芯片相關技術儲備，并積極與高校和研究所展開GaN功率器件等的研發工作，合作成果備受期待。

面向未來，國星光電將持續以服務國家戰略、支撐國家建設、引領行業發展為己任，做強做優做大LED封裝主業，做專做精做深智能顯示、智能穿戴、智控模塊、第三代半導體等新興產業，努力成為世界級LED及化合物封裝技術創新領導者（來源：化合物半導體市場）

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