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长飞先进四周年:一场关于速度、取舍与耐心的产业对话

10/16 19:02
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今日,公众号《面对面》高端访谈专栏正式启幕。

作为本栏目的首期访谈,恰逢长飞先进四周年暨首次技术发布会的重要节点,我们有幸邀请到长飞先进战略运营中心副总裁李刚,展开一场关于产业实战与战略思考的深度对话。

访谈绕开通稿式的产品宣讲,把镜头对准长飞先进高速产业化背后的取舍、试错与反思。从双基地布局的实践得失,到制造良率的工程哲学,从产品路线的战略权衡,再到供应链、人才与产业周期的深层思辨。

我们不追求标准答案,只打捞来自产业一线决策者最真实的思考,撕开行业浮华的外衣,还原国产碳化硅突围路上的阵痛与求索。

以下,是完整访谈实录。

Q1:长飞先进四年完成从初创到双基地全链路布局落地,武汉百亿级产线仅21个月建成投产。行业普遍有“建线容易,跑通工艺难”的现实矛盾,在追求建设速度的同时,长飞先进如何平衡工程建设、团队磨合与工艺打磨三者关系?高速产业化的实践中,遇到过哪些超出预期的挫折,又做了哪些关键取舍?

国内碳化硅行业有一个很现实的命题:厂房建设可以靠资金、靠工程进度去压缩周期,但工艺认知、制造Know-how没有办法单纯靠资金买来,这也是“建线容易跑通工艺难”的根源。我们选择芜湖、武汉双基地协同的模式,本质上就是要破解“工程建设”和“工艺打磨抢时间”的矛盾。

武汉基地大规模土建施工阶段,我们的核心工程、工艺团队并没有空等厂房完工,而是扎根在芜湖产线,持续开展大量DOE实验,同步完成新员工实操培训、设备选型验证、工艺路线预研。等到武汉厂房土建、洁净室交付完成,立刻就能投入设备安装调试与试产,真正实现工程建设与工艺能力建设并行推进,而不是串行等待。

整个过程,超出我们预期最大的挑战来自团队能力的转型。团队早期不少核心人员来自逻辑芯片代工领域,逻辑芯片与碳化硅功率器件,二者的失效机理、工艺逻辑、可靠性评价体系差异巨大。逻辑芯片追求极致微缩;而碳化硅功率器件,核心考验缺陷管控、高压可靠性、批次一致性。

因此,团队需要跳出原有逻辑芯片的思维范式,在产线上反复试错,一点点摸透碳化硅独有的工艺特性与可靠性约束。这个试错周期,是前期没有充分预估到的。

21个月建成投产,速度是结果,但不是我们的第一追求,所有建设节奏,都服务于工艺可落地、品质可受控这个大前提。

Q2:国内碳化硅并存全链路IDM、轻IDM、Fabless +代工多种路线。结合您在台积电、德州仪器的从业经历,为什么长飞先进坚定选择重资产全链条布局路径?这套模式带来哪些独特优势,又背负哪些与生俱来的现实负担?

我先后经历台积电逻辑代工、德州仪器模拟芯片IDM两种完全不同的产业模式,放到碳化硅赛道来看,并不能简单套用硅基时代的经验。逻辑芯片适合高度专业化分工,而碳化硅功率器件有三个非常独特的产业特质:

第一,技术迭代速度快;第二,器件变种繁多,不同电压、不同应用场景衍生大量产品形态;第三高压工况下,芯片、封装材料、封装结构深度绑定,器件最终可靠性不完全由芯片单独决定。

正是这三大特质,决定了全链路布局对碳化硅是适配度很高的路径。此模式最大价值,就是打通外延、芯片、模块、应用的闭环。芯片端的设计变更可以快速传递到制造、封装;应用端暴露的失效现象,可以反向传导回工艺与设计部门,链路短、反馈闭环快,这对于还处在成长期的国产碳化硅产业至关重要。

但我们也必须客观看待重资产制造与生俱来的负担:最直接就是高额折旧压力,在产能没有充分释放的阶段,折旧会形成比较大的成本压力。但我们判断,随着新能源汽车、储能、新型电力系统需求持续释放,当规模效应逐步显现,量产规模会持续摊薄单位折旧成本。

Q3:长飞先进搭建Auto1/Auto2/Auto3多级自动化晶圆产线,落地MES、FDC、APC整套数字化制造系统。碳化硅相比硅基工艺波动来源更多,这套自动化数字化体系,如何抑制工艺漂移、稳定良率?落地过程遇到哪些本土化适配难题?

很多人理解自动化产线只是为了减少人力、提升生产节拍,但在碳化硅制造中,自动化与数字化更大的价值,是对抗工艺不确定性,把“人的不可控因素”尽可能从生产链条剥离。

Auto3全自动天车物料传输系统,一方面降低人力需求,更关键是减少人员介入带来的晶圆磕碰报废、洁净车间颗粒污染,直接改善Fab与CP测试良率。而MES、FDC、APC这一套数字化系统,承担的是“产线眼睛与大脑”的角色。

碳化硅晶圆制造要经历四百多道工序,完整生产周期长达一个月,工艺波动诱因来源非常分散:设备微小漂移、耗材批次差异、环境微扰动都可能带来产品品质变化。

这套系统实现对全工序全周期实时监控,一旦出现工艺异常可以第一时间识别干预,阻止小的异常演变为批量质量事故;同时沉淀海量工艺数据,持续缩小工艺窗口的波动区间,让工艺从“经验驱动”走向“数据驱动”。

但是落地中的本土化适配挑战不容忽视。市面上大部分半导体工业软件原生面向硅基逻辑产线开发,碳化硅独特工艺流程、特殊的失效监控逻辑,不在原生软件设计范畴。所以,我们需要联合供应商做大量二次开发、规则配置,把碳化硅特有的缺陷、可靠性监控逻辑嵌入整套系统,这也是国内碳化硅工厂建设数字化体系普遍会遇到的共性难题。

Q4:行业不少企业已经宣布产线通线,但“研发小批量良率”和长期稳态量产良率是两回事。碳化硅MOS良率瓶颈,到底更多来自设备、外延材料、工艺窗口,还是过程管控?长飞先进在良率爬坡过程沉淀了哪些可复用的工程方法论?

碳化硅MOS良率是典型木桶效应,设备、外延衬底与外延膜质量、工艺窗口,每一环都不能出现明显短板,任何一个短板都会直接压低良率。

但我们要区分两件事:实现少数批次的高良率,和实现多产品、长周期持续稳定的量产良率,二者完全不在一个难度层级。小批量样品阶段,依靠优选原材料、精细实验条件可以拿到亮眼良率;真正走向商业化量产,全过程管控能力才是决定性变量。想要长期复现高良率,必须依靠数字化系统把每一道工序约束在可控窗口内。

我们沉淀的工程方法论,核心就是风险前置。武汉基地建设之前,我们在芜湖完成大量设备选型验证、工艺DOE迭代,把大部分工艺试错、风险识别工作放在新产线投产之前完成。也正是得益于这套前置验证,武汉基地通线首批晶圆就实现94%的CP良率,在国内处于前列水平。

当然,良率提升是持续迭代的长跑,不存在一劳永逸,后续依旧要依托海量生产数据持续优化。

   *编者注:在半导体制造过程中,DOE迭代指的是通过有计划的实验设计,在研发或量产阶段反复循环地优化工艺参数,最终找到最佳工艺窗口的过程。

Q5:芜湖、武汉双基地并行,长飞先进如何做到工艺同源、产品出厂标准对齐?双基地模式对于车规交付、供应链风险对冲具备怎样的实际价值?

我们并不追求芜湖、武汉硬件设备、产线配置完全一模一样,但我们严格坚持:产品出厂的品质标准、可靠性判定标准完全统一。

双基地更大的战略价值,在于供应链风险对冲,我们已经跑通工步级跨厂区备份机制。如果其中一个基地某一类设备、某一道工序出现突发故障,不需要整线停摆,可以调用另外一个基地的对应工步,完成跨厂区代工,最大程度保障客户交付连续性,这对于车规级业务的供应链安全意义尤为重大。

*编者注:“工步级”指半导体制造过程中最细颗粒度的工艺步骤。一片晶圆从投入到产出,要经历数百甚至上千道工序,每一道工序内部又包含多个具体工步(如光刻中的涂胶、曝光、显影,刻蚀中的预清洗、主刻蚀、去胶等)。“工步级”跨厂区备份意味着备份的颗粒度已经细化到每一个最小工艺动作。

Q6:行业持续讨论平面栅与沟槽栅MOS路线的取舍,长飞先进两条路线均有布局。如何看待两条路线的定位,面向不同下游场景,如何平衡性能、可靠性与制造成本三者关系?

平面栅和沟槽栅,不存在绝对的孰优孰劣,本质是不同技术路线,对应不同阶段、不同应用场景的权衡。现阶段,我们的主力产品依旧是平面栅MOS,已经完成三代迭代,湾芯展已经发布PG5N/PG5E平面栅车规MOS芯片。从当前产业现状看,平面栅在可靠性、制造成熟度上依旧具备很强竞争力,全球绝大多数量产产品,也依旧以平面栅方案为主。

但长飞先进并没有停下沟槽栅的布局,我们已经完成两代的沟槽栅产品迭代,沟槽栅相关专利数量2025年做到国内第一、国际第三,专利储备已经就位。随着平面栅工艺的比导越来越接近物理极限,沟槽栅可以进一步缩小元胞,降低Rsp, 同时开关损耗更低,在数据中心这类高频高能量密度的应用场景可以发挥更大价值,未来可能会迎来加速发展窗口。

Q7:行业普遍出现一种现象:单管测试性能亮眼,但芯片进入模块、终端系统之后,性能优势被封装寄生、散热、工况条件抵消,各环节单独最优,系统未必最优。长飞先进具备芯片-模块全链条能力,IDM模式如何破解这一结构性矛盾?芯片设计阶段如何前置系统端约束?

没错,这是整个功率半导体行业一个普遍的结构性痛点:芯片设计、封装开发、系统应用分属不同主体,各方都追求自己环节的指标最优,叠加在一起,系统综合表现反而不达预期。碳化硅器件变种多、封装形态复杂,高压高温工况对封装寄生参数非常敏感,这个矛盾会被进一步放大。

全链条布局模式给了我们破解该问题的组织基础,但仅仅拥有各个业务部门还不够,关键是打通组织墙。我们采用PMO统筹下的IPD集成产品开发机制,在芯片立项的早期,就把封装、测试、应用工程团队全部纳入项目组。把封装寄生、散热、系统工况约束,前置到芯片设计、工艺开发阶段。

在产品迭代的全周期,应用端在整机测试中暴露的各类问题,可以快速反向传递到芯片设计与工艺部门,形成完整闭环。真正做到芯片不是孤立的指标产物,而是面向真实系统工况开发,让器件的纸面性能,能够在终端设备中充分释放出来。

   编者注:PMO统筹下的IPD集成产品开发机制,是一套将项目管理办公室(PMO,Project Management Office)的统筹协调能力与IPD(集成产品开发,Integrated Product Development)的流程体系深度融合的研发管理模式。

   通俗地说,IPD是“怎么把产品做出来”的流程方法论,而PMO是“谁来盯着流程高效运转”的管理机构。两者结合,既保证了产品开发“有章可循”,又保证了项目执行“有人统筹”。

Q8:高压碳化硅面向新型电力系统,技术壁垒高、市场培育周期漫长。长飞先进已经规划至万伏级器件,如何看待高压赛道里面技术可行性、制造经济性、市场成熟度三者的错位关系?国产高压器件真正卡点是芯片制造,还是下游应用生态协同不足?

高压碳化硅对国内新型电力系统意义重大,但我们必须客观看待:技术可行性、制造经济性、市场成熟度三者经常是错位的,三者又互相促进。技术取得突破之后,会拉动制造工艺迭代,进一步带动市场走向成熟。

单纯做出实验室样品芯片不等于实现工程可用。高压赛道的难点不只有芯片本身,高压可靠性测试手段、多芯片并联互连技术都是巨大卡点。市面上可以看到部分万伏级别样品,但距离电网工程实际落地,中间隔着测试、互连、系统匹配的巨大鸿沟,单靠一家企业很难完成全链条闭环。

所以我们选择产学研协同的路径,联合高校、电网单位,从器件、测试、系统多维度联合攻关。高压赛道,器件企业、科研院所、电网系统用户必须深度协同,只做芯片开发,缺少应用端真实需求输入,很难开发出真正可以落地的高压产品。

Q9:国内不少企业拿到AEC-Q101、AQG324测试报告,但行业共识是拿到证书只是车规长征的起点,车规本质是百万级批量下一致性、可追溯、失效闭环的产业信任体系。构建这份信任最难的能力是什么?我们和国际巨头真正差距,是硬件测试平台,还是长年积累的失效数据库、工况认知与质量哲学?

AEC-Q101、AQG324 这类第三方认证证书,只是完成标准条件下的测试,它是入场券,但不等于面向大批量装车的产业信任。车规真正的考验,是百万、千万量级持续出货下批次一致性,是完整可追溯的生产链条,是出现失效之后快速定位闭环的体系能力。

我们内部并不热衷于反复对外强调拿到多少认证证书。面对客户,我们更愿意开放完整的过程数据,不仅仅提供可靠性测试最终是否通过的结论,而是把两千小时可靠性老化全过程监控数据,连同MES、FDC采集的完整生产过程数据,向客户开放审阅。用全流程透明化,去构建产业信任,而不是单纯依靠一纸证书。

客观来看,我们现在硬件测试平台、基础工艺水平并不落后国际同行。最核心的差距来自时间沉淀带来的海量装车失效数据库、真实工况积累。海外巨头几十年海量装车,经历大量真实工况下的失效样本沉淀,这是时间壁垒。

但我们拥有后发优势,不必重复走完对手全部试错踩坑路径。就以长飞先进来说,依托全流程数字化过程管控、完善的筛选测试体系,我们可以在产品流向客户之前,尽可能识别潜在风险点,以此缩短数据积累的周期,弥补时间维度的差距。

Q10:长飞先进产品覆盖消费、工业、车载、数据中心多赛道,不同赛道对成本、可靠性、损耗诉求差异巨大。在研发资源有限前提下,如何分配资源?不同业务板块之间如何实现技术能力互相反哺,而不是简单分摊资源?

多赛道同时布局很容易陷入资源被稀释的困境,我们的解法是沉淀可复用的标准化芯片技术平台,而不是每一个市场都从零开发。

目前我们已经形成PG4、PG4E、PG5E三大成熟技术平台。PG4面向消费市场,主打极致性价比;PG4E兼顾可靠性与性能,面向工业、数据中心场景;PG5E就是本次湾芯展发布的车规级主驱芯片平台,Rsp达2.0mΩ·cm²。

底层平台完成工艺、可靠性基础能力沉淀之后,再面向不同市场做衍生开发。不同赛道跑出来的工艺经验、失效分析结论,又可以回流到底层平台迭代,实现跨业务板块的技术反哺。同时结合芜湖、武汉双基地,最大化释放平台价值,避免研发资源的碎片化消耗。

Q11:碳化硅属于材料、半导体、电力电子交叉学科,国内复合型人才供给紧缺。长飞先进已经建成数百人工程技术团队,既有大厂资深骨干,也有大量校招新人。在人才吸引、培养、保留方面有哪些实践?面对行业人才内卷,如何搭建可持续人才梯队?

我们团队的构建采取“成熟骨干+新生力量”双轮驱动。核心骨干基本都来自国际大厂,带来全球功率半导体产业的工程认知;同时自2023年开始,持续大规模校园招聘,吸纳高校优秀理工科人才,搭建内部完整培训体系,做内部人才成长梯队。

在行业人才竞争中,我们始终坚信:高薪只是敲门砖,平台才是真正的留人基石。对于技术人才而言,能否拥有完整的产线和研发平台,将自己的技术构想真正落地为产品,是最具吸引力的价值主张。长飞先进提供从外延到模块的全链条研发与制造平台,让每一位工程师都能在真实产业环境中验证想法、实现价值。

我们深知,核心团队的稳定,来源于产业平台本身赋予的成就感与事业底座。人才因平台而聚,平台因人才而强。这才是企业最深沉、最持久的竞争力。

Q12:行业很多人把国产替代简单等同于设备材料全部国产化。站在制造端视角,健康的国产供应链建设,应当遵循什么样的底层逻辑?如何平衡量产稳定性诉求与扶持本土供应链迭代之间的矛盾?

从业二十余年,我亲历并观察国内半导体国产化进程,它本质上是一条“能力递进、环环相扣”的三步走路径。

第一步是人员国产化,中国人学会使用进口设备完成芯片制造,这是“从0到1”的能力筑基,培养出懂工艺、懂设备、懂制造的工程队伍,构成整个国产化进程的人才底座。

第二步是设备国产化,中国人开始用国产设备完成制造,这一步的关键不在于“替代”,而在于“验证”与“反馈”,国产设备只有在真实量产环境中被反复锤炼,才能发现短板、积累数据、迭代升级。

第三步是材料国产化,当国产设备形成规模化应用,其对上游材料的需求和标准要求,会反向拉动材料产业的迭代升级。

这三步层层递进、互为因果:人的能力推动设备进步,设备的规模应用拉动材料迭代,材料的成熟又反过来降低设备成本、提升制造竞争力。设备是骨架,材料是血肉,人才是灵魂,唯有三者协同,产业链才算真正立起来。这是一条从“会造”到“造好”再到“造强”的产业跃迁之路,也是中国半导体从追赶到并跑乃至局部领跑的底层逻辑。

所以,国产化不等于简单粗暴“一刀切替换进口”。作为碳化硅制造企业,量产交付稳定性是不可动摇的底线,这是对下游客户的责任。在此前提之下,我们积极和国内设备、材料厂商深度协同,共同做工艺验证、技术迭代。国产供应链成长,需要制造企业给予真实工况下的反馈,而不是单纯的采购订单。量产稳定性优先,在此之上推动协同迭代,才是健康的供应链共建逻辑。

Q13:本次湾芯展长飞先进举办成立四周年首场技术发布会,您希望这场技术发布会希望向行业传递怎样的核心信号?

四年时间,长飞先进从初创团队成长为完成双基地全链路布局的碳化硅产业力量。本次发布会不仅是一次车规级产品的迭代亮相,更是对一家本土碳化硅全链路企业完整工程实践的系统复盘。

我们希望通过这次分享,将四年来在产线建设、数字化制造、产品技术迭代、车规质量体系建设中的思考与经验,坦诚地呈现给整个产业——不只是展示产品本身,更是呈现国产碳化硅制造型企业真实的产业化能力与现实约束,与行业共同探讨:国产碳化硅如何从技术突破走向成熟的商业化落地,如何在全球半导体竞争格局中构建可持续的产业竞争力。

Q14:国内产线大规模建设,但真正车规级稳定、一致性的有效供给依旧稀缺,行业正在讨论产能结构性分化。展望未来2-3年产业洗牌,当扩产速度不再是核心壁垒,真正决定企业穿越周期的核心竞争力是什么?资本、技术、工程能力、应用生态,哪些要素权重会发生变化?

资本、基础技术、工程制造能力依旧是入场的基础门槛,但未来2-3年行业权重会发生明显迁移。过去几年行业比拼建设速度、产能规模;往后,应用与解决方案能力,会成为企业差异化竞争最关键的分水岭。

功率半导体和很多芯片品类不一样,器件价值最终要在下游整机系统中实现。比如某国际巨头能够长期在功率半导体领域保持领先,一个非常重要的底层原因,就是强大的应用工程能力。不只是做出芯片,更要理解客户真实工况,指导客户用好器件,再把应用端的认知反向输入器件开发。

未来行业竞争,会逐步从比拼“芯片做得怎么样”,走向比拼“能不能帮助客户把芯片用好”。只拥有制造能力,但缺少深度应用理解的企业,会在行业洗牌中承受更大压力。

Q15:回望四年创业实战,哪些认知和创业初期发生了重大转变?站在四周年节点,如果跳出营收、产能数字,面向下一个四年,长飞先进希望达成怎样的产业层面目标?

创业之初,我们的核心目标聚焦于“把芯片做好”,即追求性能优异、可靠性过硬的碳化硅器件。经过四年完整的产业实战,我们最大的认知跃迁是:做好芯片是起点,但“用好芯片”才是真正的价值所在。

一款器件哪怕并非极致性能参数,只要能够深度适配客户工况、实实在在为下游创造价值,就具备不可替代的产业意义。

面向下一个四年,我们的产业目标已从“产品输出”升级为“价值共创”,向国际一流功率器件解决方案企业看齐。长飞先进不止于输出高性能的芯片与模块产品,更要构建强大的应用解决方案能力,深度联动下游整机企业、高校科研机构,以产业协同成就客户,共同推动国产碳化硅从“单点突破”走向“生态繁荣”,在全球功率半导体竞争格局中占据应有位置。

*2026年10月15日,长飞先进在深圳湾芯展成功举办“Everest巅峰之上——跨越四年的技术长征"技术发布会。

【编者按】

喧嚣的发布会与亮眼的参数,构筑了国产碳化硅的表层叙事,但产业真正的较量,从来都藏在新闻稿之外。百亿产线拔地而起,不代表工艺Know-how水到渠成;一纸车规认证到手,不等于获得市场真正的信任。当资本热度褪去,行业不得不直面残酷的现实:建产线易,跑通全链路难;做出样品易,实现千万级稳定交付难。

破局之道,从来不在聚光灯下的高谈阔论,而在产线上每一个良率小数点背后的死磕,在客户每一个真实工况中的深度适配,在每一次交付承诺里的分毫不差。“以客户为中心”我们喊很多年,但它不是一句口号,是刻在工程骨血里的行动准则,更是穿越产业周期唯一的答案。

行业从不缺少宏大的目标与激动人心的宣言,真正稀缺的,是脚踏实地解决一个个具体问题的定力。往后,随着市场洗牌加剧,终将有一批追逐风口的参与者退场,而那些沉下心打磨制造能力、深耕应用落地、敬畏产业客观规律的实践者,才能够留下来,持续为下游输出可靠的器件价值。

本次对话,我们听见的不只是一家企业的成长复盘,更是属于整个国产碳化硅产业的思考与自省。浪潮起落终有时,唯有扎根产业本身,方能行稳致远。

《面对面》专栏,也将持续记录国产碳化硅每一步真实的前行。

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