

10月29日,富士电机公布2026财年上半年(4月-9月)财报,他们的营业收入、利润都创下了历史新高:
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报告期内营业收入5933亿日元(约合人民币249.19亿元),同比增长9%;
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归属于母公司股东的净利润421亿日元(约合人民币17.68亿元),同比增长58%。

与集团整体业绩增长不同,富士电机半导体业务营收同比基本持平。不过,受原材料价格上涨及中国工业半导体市场价格竞争等因素影响,半导体业务营业利润同比下降28%,至64亿日元(约合人民币2.69亿元)。
分领域看,工业与汽车两大业务表现分化明显。工厂自动化需求的增长和汇率变化,使得富士电机工业半导体实现营收644亿日元(约合人民币27.05亿元),同比增长14.18%。
而汽车半导体的需求明显减少,导致该板块营收441亿日元(约合人民币18.52亿元),同比下降了15.68%。
但是,富士电机在业绩说明会上释放了一个明确信号:下半年汽车半导体业绩有望增长,SiC器件需求增加正是关键推力之一。这家公司到底靠什么撬动增长?下面就来拆解富士电机碳化硅业务的规划与“杀手锏”。
在2026年5月举行的2026年度半导体战略说明会上,富士电机更详尽地阐明了他们SiC的增长情况和未来规划。

2025年,富士电机通过大笔增加对SiC晶圆前道工序的投资成功拉动了销售额的增长。富士津轻半导体工厂2025年的SiC晶圆产能达到了2024年的2.5倍,销售额则达到了2024年的2倍。此外,他们的车规级第三代SiC芯片等新产品也实现了量产。
至于2026年的经营计划,富士电机预计SiC模块在汽车业务的销售额占比从2025年度的11%提升到25%。

照此计算,2025年富士电机的汽车SiC营收约为129.47亿日元(约合人民币5.44亿元),预计2026年其汽车SiC营收将达到259.25亿日元(约合人民币10.89亿元),并争取在2030财年达到约60%。
富士电机在汽车半导体领域正持续推进新一代IGBT及SiC产品的客户导入,已有5家客户涉及SiC产品导入或项目规划,他们预计,以2026财年为基准,到2030财年新产品相关业务洽谈规模将扩大至约14倍。

为争取更多汽车客户,富士电机正加快新型SiC功率模块开发。据富士电机公布的规划,采用3D布线技术的高输出汽车SiC模块计划于2026财年第三季度启动量产,较此前产品体积缩小49%、内部电感降低约80%。同期,富士电机还计划启动下一代薄型SiC模块样品供应,以覆盖更多电流等级及客户应用需求。

富士电机的的碳化硅为何有信心实现超过100%的增长?其新型SiC模块可能是关键点。
2026年10月7日,EEPower刊登了富士电机技术人员Antonio Poveda Serrano撰写的技术文章《基于低电感SiC功率卡的牵引逆变器设计》,介绍了新型汽车SiC模块的技术设计及测试结果。
这篇技术文章中提到,SiC的开关速度达到了前所未有的水平,如今再想提升器件效率,最大的挑战在于如何降低寄生电感、改善热界面和优化机械结构等方面。
为此,富士电机从芯片结构、3D布线、散热基板及模块化设计四个方面入手,进一步降低损耗,提升功率密度、连接可靠性与产品适配能力:
1. 芯片升级:比导通电阻降低23%。
SiC MOSFET是由大量元胞并联组成的,如果能缩小元胞间距,可以在相同芯片面积下布置更多导电通道,降低导通电阻。但在多元胞并联时需要控制高电压下的电场,避免损伤栅极氧化层。
为此,富士电机在第三代SiC MOSFET中移除部分P型扩散层,并通过调整沟槽底部的P+保护区域及漂移层掺杂浓度,优化高电压下的电场分布,在保护栅氧化层的同时缩小元胞间距。

第二代和第三代SiC MOSFET的横截面对比
与第二代产品相比,第三代SiC MOSFET的元胞间距缩小25%,比导通电阻(Ron,sp)降低23%,使相同芯片面积下能够承载更大电流。
2. 3D布线:寄生电感降低76%、开关损耗降低56%。
传统功率模块通常采用键合线或铜夹片连接芯片与外部电路。其中,铜夹片虽然可以承载更大电流,但其跨接结构使正向与回流电流路径相距较远,容易产生较大的寄生电感。SiC器件高速开关时,寄生电感可能引起电压过冲,限制开关速度。
针对这一问题,富士电机采用3D布线技术,以垂直铜引脚取代传统铜夹片,将芯片连接至上方的多层电路板。多层布线,使得正向与回流电流路径紧密排列,相邻反向电流产生的磁场相互抵消,从而降低寄生电感。

铜夹布线与3D布线结构的对比
测试结果显示,相较于传统铜夹片结构,新型3D布线的寄生电感由10.4nH降至2.5nH,降低76%。得益于更低的寄生电感,模块可以在控制电压过冲的同时加快开关速度,使总开关损耗降低56%、功率密度达到传统结构的约两倍。
3.散热结构:降低连接层应力,提升模块可靠性。
在散热结构方面,富士电机采用树脂绝缘金属基板(IMS),解决传统陶瓷基板在冷热循环中容易翘曲的问题。
传统陶瓷基板与铜的热膨胀差异容易引起翘曲,影响模块与冷却器的连接可靠性。富士电机通过调整树脂绝缘层的热膨胀特性,减少基板变形和连接层应力。

125°C和-40°C条件下,
陶瓷基板与树脂IMS的FEM计算出的基板翘曲轮廓
测试结果显示,新结构的连接层应变幅度降至陶瓷参考结构的约五分之一,经过1000次冷热循环后,热阻仅变化约5%。此外,该结构还可采用低熔点焊料等连接材料,降低对高温工艺和专用设备的依赖。
4. 模块化设计:提高产品适配能力。
最后,富士电机通过标准化功率卡与独立辅助引脚框架设计,提高模块对不同汽车客户的适配能力。
不同汽车客户对逆变器的电流等级、引脚位置及连接方式有不同要求。如果每款模块都重新设计,不仅增加开发工作量,也不利于产品系列化。
针对这一问题,富士电机将核心SiC功率卡与辅助引脚框架分开设计。功率卡先安装至冷却器,再装配独立引脚框架,既能减少冷却器安装偏差对引脚定位的影响,也允许客户根据需求调整引脚数量、排列及连接方式,而无需重新设计核心功率卡。

富士电机标准化SiC功率卡及模块组合示意图
目前,富士电机已开发N201二合一半桥模块,以及分别面向双电机驱动和三电平拓扑的M417、M418四合一模块。
这些产品采用相同的标准化功率单元,可通过不同组合适配多种逆变器结构,在提高产品设计灵活性的同时,减少重复开发工作。通过复用标准化功率单元,富士电机能够适配不同电流等级、逆变器结构和车型需求,减少重复开发,提高产品开发效率。
随着新型SiC模块商业化推进,富士电机正通过技术升级与产品系列扩展,争取更多汽车客户,为SiC业务后续增长提供支撑。


本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。