Power -enheder er kernekomponenterne i nye energikøretøjs halvledere og er nøglesporet til værdiforøgelse. Med udviklingen af nye energikøretøjer stiger efterspørgslen efter kraftudstyr, hvilket er blevet et nyt vækstpunkt for halvledere. De mest populære strømudstyr er IGBT, SiC og GaN, især tredje generationens halvledere. Fra projektstart, fundraising og anlægskonstruktion til introduktion og produktion af udstyr har hvert trin i en lille kraftenhed tiltrukket stor opmærksomhed fra industrien. Det er nok at vise, at offentligheden er optimistisk med hensyn til udviklingsmulighederne for strømudstyr samt forventninger til indenlandske producenter af strømudstyr. Heldigvis er mange indenlandske IGBT-, SiC- og GaN -producenter kommet efter hinanden med gode nyheder om" idriftsættelse" ;, så vi er længere væk fra verdens' s avancerede producenter , og vi kan håbe at være i bølgen af nye energikøretøjer. Fang shuttlebussen.
Indenlandske producenter af strømudstyr er kommet til en ny fase af" idriftsættelse"
Den 5. juni blev Innosec&8-tommer siliciumbaserede GaN Suzhou fase I-projektet officielt sat i produktion. Projektet forventes at investere 8 milliarder yuan. Anlægsbygningen og udstyrets indflytning vil blive afsluttet i 2020, og masseproduktion vil begynde i dag og blive verdens første virksomhed til at opnå masseproduktion af 8-tommer siliciumbaseret galliumnitrid. Produktionskapaciteten vil gradvist stige efter produktionen. Ved udgangen af 2021 når produktionskapaciteten 6.000 skiver/måned. Efter at projektet er fuldstændigt afsluttet i slutningen af 2022, vil Suzhou-fabrikken opnå en årlig produktionskapacitet på 780.000 8-tommer siliciumbaserede galliumnitridskiver med en anslået årlig outputværdi på 15 milliarder yuan.
Innosec (Zhuhai) Technology Co., Ltd. blev oprettet den 12. december 2015. I november 2017 blev idriftsættelsesceremonien for dets" 8-tommer siliciumbaserede galliumnitridproduktionslinje" blev afholdt i Zhuhai. I juni 2018 frigav virksomheden verdens' s første 8-tommer siliciumbaserede galliumnitrid WLCSP-strømprodukt. I juni 2018 blev den banebrydende ceremoni for Suzhou Wide Bandgap Semiconductor Base afholdt i Fenhu High-tech Zone, Wujiang City.
Om morgenen den 23. juni blev Sanan Semiconductor i Changsha, Hunan officielt tændt og sat i produktion. Det største højdepunkt i denne base er, at det er den første indenlandske og tredje globale siliciumcarbid lodret integrerede industrielle kæde inklusive substratmaterialer, epitaksial vækst, waferfremstilling og emballering og testning. Hunan San' et Semiconductor SiC -projekt har en samlet investering på 16 milliarder yuan. Siden den banebrydende i juli 2020 er superfabrikken med en månedlig produktion på 30.000 6-tommer siliciumcarbidskiver blevet afsluttet og sat i produktion. Det næste trin i produktionen er at fejlsøge og tape processen. Efter afslutningen forventes Hunan San'an Semiconductor Base at nå et årligt salg på 12 milliarder yuan.
Xiamen Sanan Integration blev etableret i maj 2014 og begyndte at udvide til high-end sammensatte halvledere i 2015. I slutningen af 2018 frigav Sanan Integration SiC procesplatformen og blev den første indenlandske kommercielle 6-tommer sammensatte halvleder integreret kredsløb til at komme ind betydelig masseproduktion. Fremstillingsplatform.
Hidtil har Sanan Integrated lanceret avancerede procesteknologier til RF-applikationer som GaAs HBT og pHEMT inden for mikrobølge- og radiofrekvensområdet og har opbygget en professionel og storstilet 4-tommer, 6-timers sammensat wafer-produktionslinje. Inden for strømelektronik er der indført SiC-strømdioder og siliciumbaserede galliumnitrid-strømforsyninger med høj pålidelighed og høj effekttæthed.
Om eftermiddagen den 23. juni blev afslutningen og idriftsættelsen af Sun.King Asia Pacific Semiconductor IGBT -produktionslinjen, et datterselskab af Sun.King Technology, med succes afholdt på Sun.King IGBT -produktionsbasen, der markerer, at dens IGBT -produktionslinje er gået ind i forsøgsproduktionsfasen. Sunjing Technology' s IGBT -projekt planlægger at bygge 2 IGBT -bagside procesproduktionslinjer og 5 IGBT -modulemballage og teste produktionslinjer. Efter afslutningen vil den årlige produktionskapacitet nå 2 millioner IGBT -modulprodukter.
Det forstås, at Sunjing Technology officielt lancerede sit eget teknologi IGBT -projekt i marts 2019. Efterfølgende, i juli 2019, blev Sun.King IGBT -projektet officielt underskrevet og bosat i Jiashan. I juni 2020 blev byggeriet af Sun.King IGBT -produktionsbasen startet. I september samme år blev Sun.King' s første IGBT -chip- og modulprodukter officielt lanceret. Virksomhedens' s IGBT-produktapplikationer vil dække lav- og mellemspændingsfelterne fra 600V til 1700V og målrette markederne for elektriske køretøjer, fotovoltaisk vindkraft og industriel frekvenskonvertering.
Allerede i marts i år sagde Zhang Penggang, senior vicepræsident for globalt salg af Nexperia Semiconductor, i et eksklusivt interview med CCTV, at Wingtech Nexperia' s 12-tommers wafer fab i Lingang, Shanghai har brudt jorden i januar i år og starter i 2022. Det blev sat i produktion i juli 2007, og produktionskapaciteten forventes at nå 400.000 skiver om året. Nexperia fokuserer på produktion, design og salg af diskrete enheder, logiske enheder og MOSFET -enheder.
IGBT -strømchip går ind i 12 tommer
I øjeblikket har IGBT'er højere omkostningsydelse og modenhed i de fleste applikationsscenarier med høj effekt, og vi kan ikke undvære IGBT'er et stykke tid. Desuden er IGBT-strømudstyr også begyndt at gå helt frem til chips i bilkvalitet. Ifølge Star Semiconductor' s finansielle rapport, i 2020, vil IGBT-moduler i bilkvalitet produceret ved hjælp af Star Semiconductor' s egne chips understøtte mere end 200.000 biler på det globale marked. Ifølge Stratview Research' s prognose på IGBT -markedet anslås det, at IGBT -markedet kan have en sund sammensat årlig vækstrate på 4,5% fra 2020 til 2025.
I den forrige artikel" Indenlandsk IGBT, hvad er styrken?" ;, forfatteren lavede også en introduktion om styrken ved indenlandsk IGBT. Blandt dem er det værd at nævne, at IGBT er en virksomhed, der er stærkt afhængig af detaljerne i produktionslinjen. Tag Infineons egen rapport som et eksempel, det samme design, ydeevnen for produkter produceret på 6-tommer og 8-tommer wafer-produktionslinjer Forskellen er enorm, og ydelsen af produkterne produceret på de samme to 8-inch-wafer-produktionslinjer er også meget anderledes. Det betyder, at designvirksomheden ikke kan stå alene ud over støberiets støtte.
Og Star Semiconductor, det førende IGBT -selskab, har også arbejdet tæt sammen med Hua Hong om støberi af IGBT -chips. Den 24. juni slog Hua Hong Semiconductor sig sammen med Star Semiconductor for at skabe IGBT-chips i bilkvalitet og 12-tommer IGBT'er for at opnå masseproduktion. Denne IGBT -chip har bestået produktkontrol af terminalbilvirksomheder og er kommet ind på bilmarkedet, f.eks. Kraftenheder. Den kumulative forsendelse af IGBT'er fra de to parter har overskredet 250.000 ækvivalente 8-tommer skiver.
I 2020 introducerede Hua Hong Semiconductor 8-tommer IGBT-teknologien til 12-tommer produktionslinjen. Efter mindre end et års forskning og udvikling etablerede det med succes IGBT-wafer-produktionsprocessen på 12-tommer produktionslinjen. Et rent wafer støberi selskab, der masseproducerer avanceret grøft gate field stop (FS, Field Stop) IGBT'er med en 12-tommer produktionslinje.
Og rampen op på sit Wuxi -anlæg' s produktionskapacitet har været accelererende. Hua Hong Wuxi 12-tommer fabrik vil bidrage med 54,6 millioner dollars i salgsomsætning i 1. kvartal 2020 og tegner sig for 17,9% af den samlede omsætning, en stigning på 53,1% fra det foregående kvartal. I øjeblikket har fabrikken på 12 tommer i Wuxi en månedlig produktionskapacitet på over 40.000 stykker, hvoraf 18.000 stykker er strømudstyr, hver 10.000 stykker til indlejret Flash og CIS og et lille antal andre produkter. Virksomheden begyndte at fremskynde udvidelsesplanen for sit 12-tommer anlæg i Wuxi fra sidste år. Det anslås, at den månedlige produktionskapacitet vil nå 65.000 stykker ved udgangen af dette år, og det forventes at overstige 80.000 stykker i midten af 2022.
På nuværende tidspunkt er de mest konkurrencedygtige produktionslinjer for IGBT-produkter 8-tommer og 12-tommer, og den førende producent er Infineon. Langt de fleste indenlandske waferproducenter var stadig på scenen med 6-tommer-produkter. På nuværende tidspunkt har BYD, Zhuzhou CRRC Times, Shanghai Advanced, Huahong Grace, Silan Micro osv. Opnået masseproduktion af 8-tommer produkter i Kina, og Silan Micros første 12-tommer chip produktionslinje er officielt blevet implementeret i december 2020. Sættes i produktion.
China Resources Micro udvider også sin 12-tommer produktionslinje. Den 7. juni 2020 meddelte virksomheden, at virksomheden og anden fase af Big Fund og Chongqing Xiyong vil investere henholdsvis 9,5, 1,65 og 2,4 milliarder yuan for at etablere Runxi Microelectronics. Dette projekt Med en investering på omkring 7,55 milliarder yuan, vil det danne en 12-tommer 30.000/måned high-end power halvleder wafer produktionskapacitet efter afslutning, og understøtte 12-tommer epitaxial og tyndfilm behandling kapaciteter. Produktionslinjen vil vedtage en 90nm proces og hovedsageligt producere strøm halvlederprodukter som MOSFET'er, IGBT'er og strømstyringschips som forberedelse til at komme ind på områderne industriel kontrol og bilelektronik.
Det kan ses, at indenlandske IGBT -producenter gradvist har fanget op til 12 tommer. Fakta har vist, at indenlandske IGBT -producenter kun behøver at arbejde hårdt for løbende at forbedre ydeevne og kvalitet, og fremtiden kan forventes.
SiC med mange fordele, vi mangler stadig at klare vanskelighederne med at indhente
Udover at blive udbredt i fotovoltaiske invertere, industrielle strømforsyninger og ladestabler, stimuleres SiC -strømforsyninger vigtigst af den nylige acceleration af nye producenter af energikøretøjer. Karakteristika ved lavt skiftetab, høj koblingsfrekvens og høj temperaturmodstand gør SiC til en tilfredsstillende ideel til elbilens krav. SiC har øget effektiviteten af strømudstyr med mere end 2%, og SiC-baserede strømudstyr har reduceret vægten med 6 kilo og kan sikre en stigning på 30% i bilens kilometerstand.
Yole-rapporten sagde, at det globale marked for SiC-motorenheder i bilkvalitet i 2024 forventes at nå 1,93 milliarder amerikanske dollars, svarende til en sammensat vækstrate på 29% i 2018-2024. Den sammensatte vækstrate for applikationer med SiC -strømudstyr fra 2017 til 2023 er 27%, hvoraf sammensatte vækstrater for elektriske og hybridbiler er 81%, og den sammensatte vækstrate for ladestabler/ladestationer er 58%.
Men hovedårsagen til, at SiC ikke rigtig er eksploderet, er den høje pris. Sammenlignet med Si -enheder er prisen på SiC ofte flere gange højere. Selvom de fleste ladeenheder, invertere, DC-DC-omformere og elektriske køretøjer i øjeblikket bruger siliciumchips, har de fleste markedsleverandører oplevet udskiftningsbehov fra OEM'er og primære og sekundære leverandører i bilindustrien. Markedsleverandører som Infineon Technologies, ST og NXP satser kraftigt på SiC power halvledere til bilmarkedet. Mange SiC-producenter har også underskrevet flerårige leveringsaftaler med waferleverandører Cree/Wolfspeed og SiCrystal.
SiC har så mange fremragende egenskaber, at markedet er et blåt hav. Ifølge branchelæger er der dog stadig mange huller mellem Kinas' s SiC -industri og importerede mærker med hensyn til substrater, epitaxy og enheder:
Set fra substraternes perspektiv er indenlandske 4-tommers siliciumcarbidsubstrater relativt tæt på det udenlandske niveau i kvalitet og er begyndt at blive brugt i partier i nogle indenlandske mærkeindretninger. 6-tommer-substratet er masseproduceret i udlandet, og det er stadig i et relativt tidligt stadie af verifikation i Kina. 8-tommer-substratet kan være udviklet i Kina, og udenlandske mærker som Cree forventes at opnå masseproduktion i 2023. Generelt er der et stort hul mellem indenlandske og udenlandske lande på råvareniveau.
Når det kommer til det epitaksiale aspekt, er den generelle vanskelighed ved epitaksial fremstilling og kravene til defektkontrol højere end underlaget. Indenlandske 4-tommer epitaksiale skiver har allerede haft nogle store applikationer. I de sidste to år er ydeevnen for 4-tommer epitaxialskiver blevet yderligere forbedret med verifikationsfeedback fra markedets applikationsside. Det 6-tommers substratark er lige gået ind i batchfasen, og branchefolk påpegede, at der skal investeres flere ressourcer for at mindske kløften med udlandet.
Med hensyn til enheder tegner importerede mærker sig for hovedparten af hele markedsandelen for siliciumcarbid, især på relativt avancerede områder som f.eks. Indbyggede strømforsyningsservere og kommunikationskraftforsyninger. Under den generelle tendens til indenlandsk substitution er lokale mærker begyndt at trænge ind i nogle områder med relativt høje pålidelighedskrav, især for produkter med relativt små huller, såsom siliciumcarbid -dioder, som forventes at øge deres markedsandel på relativt kort tid. Indenlandske siliciumcarbid MOSFET'er skal forbedres yderligere med hensyn til teknologi og pålidelighed for at opnå masseproduktion.
Selvom vi står over for en vis kløft, under indflydelse af væksten i efterspørgslen på markedet, teknologiske forbedringer, politisk støtte, global kernemangel og andre faktorer, udvikler indenlandske siliciumkarbidvirksomheder sig i øjeblikket hurtigt, gradvist øger markedsandelen og indsnævrer kløften med importerede mærker . En række indenlandske virksomheder, herunder Tianke Heda, Basic Semiconductor, Shandong Tianyue, Shanxi Shuoke og Hantian Tiancheng, dyrker også på dette område og søger gennembrud.
GaN -markedet fordobles i 2020, og indenlandske GaN -virksomheder udvikler sig hurtigt
Ifølge Yole er power GaN -markedet fordoblet i 2020, hvilket fremhæver den fantastiske vækst inden for smartphone -hurtigopladere og fører telekommunikations- og bilmarkedet. I 2020 har GaN -udstyrsmarkedet 46 millioner amerikanske dollars, hvoraf forbrugerelektronik tegnede sig for 28,7 millioner amerikanske dollars, og telemarkedet og mobilmarkedet tegnede sig for det næststørste applikationsfelt med 9,1 millioner amerikanske dollars. Yole forudser, at den samlede sammensatte årlige vækstrate for GaN fra 2020 til 2026 vil stige med cirka 70%, og det forventes at være 1,1 milliarder dollar i 2026. Den årlige sammensatte vækstrate for forbrugerelektronik er 69%og når 672 millioner amerikanske dollars ; den samlede årlige vækstrate på telekommunikations- og mobilmarkeder er 71%og når 223 millioner amerikanske dollars; det er værd at nævne, at den sammensatte årlige vækstrate på bilmarkedet vil nå 185%, Der er et marked på 155 millioner amerikanske dollars.