datasheet

谁会是SiC市场的最后赢家?

2019-04-15来源: 半导体行业观察 关键字:SiC

据EE Times消息,不久前,意法半导体在其意大利卡塔尼亚工厂概述了大力发展碳化硅(SiC)业务,并将其作为战略和收入的关键部分的计划。在ST最近的季度和年度业绩发布会上,ST总裁兼首席技术官Jean-Marc Chery多次重申了占据在2025年预计即将达到37亿美元SiC市场30%份额的计划。

 

由于SiC具有高耐压、低损耗、高效率等特性,可以让功率器件突破硅的限制,带来更好的导电性和电力性能。这些特性的提高,正与目前市场上热门的汽车电子、工业自动化以及新能源等领域的需求相契合。因而,各大厂商纷纷在SiC上展开了布局。

 

碳化硅市场成长惊人

 

根据Yole于2018年发布的《功率碳化硅(SiC)材料、器件和应用-2018版》报告预测,到2023年SiC功率市场总值将超过14亿美元,2017年至2023年的复合年增长率(CAGR)将达到29%。目前,SiC功率市场仍然主要受功率因数校正(PFC)和光伏(PV)应用中使用的二极管驱动。Yole预计五年内,驱动SiC器件市场增长的主要因素将是晶体管,该细分市场在2017~2023年期间的复合年增长率将达到惊人的50%。

 

从产业链角度看,SiC包括单晶衬底、外延片、器件设计、器件制造等环节,但目前全球碳化硅市场基本被在国外企业所垄断。其中,尤以美国、欧洲、日本为大。美国居于领导地位,占有全球SiC产量的70%-80%;欧洲拥有完整的SiC衬底、外延、器件以及应用产业链;日本则是设备和模块开发方面的绝对领先者。

 

SiC市场的活跃,吸引了业内众多公司的关注。具体来看,在全球市场中,单晶衬底企业主要有Cree、DowCorning、SiCrystal、II-VI、新日铁住金、Norstel等;外延片企业主要有DowCorning、II-VI、Norstel、Cree、罗姆、三菱电机、Infineon等;器件方面相关主要企业包括,Infineon、Cree、罗姆、意法半导体等。

 

但是,受限于目前SiC产品价格过高,且由于其在长晶过程中,对外部环境要求较高,也使得生产出来的SiC原料晶柱的品质不稳定。因而,造成没有足够的晶圆来供应市场。从而,SiC产品一直被少数几家企业垄断。

 

2001年,德国英飞凌公司推出SiC二极管产品,美国Cree和意法半导体等厂商也紧随其后推出了SiC二极管产品。接着,日本罗姆、新日本无线及瑞萨电子等也投产了SiC二极管。再此以后,SiC全球市场格局基本成型。而近些年来,由于汽车电子方面的需求被市场普遍看好,也使得SiC传统厂商纷纷有了新动作。

 

国际市场强手林立

 

在进入2019年以来,意法半导体在SiC方面的动作频繁。除了开篇所提到的意法半导体将SiC划分为公司战略的关键组成部分以外。意法半导体(ST)还在本年2月,与瑞典碳化硅晶圆制造商Norstel签署协议,收购其55%的股权。据悉,Norstel公司于2005年从Linkping大学分拆出来。

 

2017年1月,Norstel由安信资本操作收购,资金来自于福建省政府和国家集成电路产业投资基金共同筹建的500亿元人民币(74亿美元)基金项目,三安光电参与管理该基金。Norstel生产150mmSiC裸晶圆和外延晶圆。意法半导体表示,交易完成后,它将在全球产能受限的情况下控制部分SiC器件的整个供应链。随着材料和基于SiC技术的产品 变得更加成熟,意法半导体研制出正在成为汽车电气化的关键推动力的汽车级SiC功率器件。

 

在意法半导体之前,同为SiC的生产大户,德国大厂英飞凌也在此有所动作。英飞凌推出了CoolSiC系列,该系列产品可覆盖多个应用领域,如光伏、电动汽车充电、电动车辆:提高续驶里程,减少电气系统尺寸、UPS/SMPS1、牵引及电机驱动等。2018年11月,英飞凌宣布,已收购一家名为Siltectra的初创企业,将一项创新技术冷切割(Cold Spilt)收入了囊中。

 

据悉,“冷切割”是一种高效的晶体材料加工工艺,能够将材料损失降到最低。英飞凌计划将这项技术用于碳化硅(SiC)晶圆的切割,并未在未来五年内实现该技术的工业规模使用。从而让单片晶圆可出产的芯片数量翻番,进一步加码碳化硅市场。据了解,截止至2018年,英飞凌SiC在充电桩市场的市占超过五成。

 

除此之外,罗姆也很早就关注到SiC,并开始与用户以及大学等机构合作,不断积累技术经验。2018年,ROHM宣布已正式将适用于工业装置、太阳能发电功率调节器(Powerconditioner)等变流器/转换器(inverter/converter)的碳化硅(SiC)MOSFET模组(额定规格1200V/180A)投入量产。

 

罗姆计划到2025年为止,公司SiC相关产品在行业中的市占率要力争达到30%。罗姆碳化硅功率元件主要覆盖的领域包括:车载供电器、太阳能功率调节器及蓄电系统、服务器、EV充电站。其中,EV充电站产品可占公司全部SiC器件的39%。

 

但是,也并不是每一个人都同意碳化硅功率器件的应用前景。ABB公司是高功率半导体的专家,但是在2002年,瑞典的联合开发中心,终止了SiC 开发项目。ABB Switzerland Semiconductors研发部的总工程师说:“碳化硅短期上适合低电压单极型二极管,它也有潜力用于高频场合中的低功率双极晶体管和结型场效应晶体管。SiC从长远上看,它在高压应用领域还是比其他种类的开关器件更值得关注的。”

 

那么,国内碳化硅市场又是怎样一番光景?

 


国内玩家奋起直追

 

经过多年的布局,国内第三代半导体产业正迎来飞速发展。SiC 材料、 器件齐发力,国内竞争格局初显。其中,SiC 单晶和外延片是国内 SiC产业链中较为成熟的环节。

 

单晶衬底方面,国内衬底以4英寸为主,目前,已经开发出了6英寸导电性SiC衬底和高纯半绝缘SiC衬底。据CASA数据,山东天岳、天科合达、河北同光、中科节能均已完成6英寸衬底的研发,中电科装备研制出6英寸半绝缘衬底。

 

外延片方面,国内瀚天天成、东莞天域半导体、国民技术子公司国民天成均可供应4-6英寸外延片,中电科13所、55所亦均有内部供应的外延片生产部门。

 

器件/模块/IDM方面,我国在碳化硅器件设计方面有所欠缺,还没有厂商涉及于此。但是在模块、器件制造环节我国已出现了一批优秀的企业,包括三安集成、海威华芯、泰科天润、中车时代、世纪金光、芯光润泽、深圳基本、国扬电子、士兰微、扬杰科技、瞻芯电子、天津中环、江苏华功、大连芯冠、聚力成半导体等。同时,比亚迪也宣布已投入巨资布局半导体材料SiC(碳化硅)。

 

目前主流的SiC功率器件产品,包括用以在900V以上的应用领域替代硅绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),以及600V以上应用领域替代硅快速恢复(FRD)的肖特基二极管。除此之外,国际厂商都已在1200V的产品上进行布局,我国在此领域虽也有所突破,但将比之下仍稍显逊色。

 

而从应用角度来看,国内SiC企业主要布局的领域也主要集中在在新能源发电、新能源汽车、轨道交通和智能电网等领域。与国际市场重点发展的领域基本一致。

 

面对国际SiC大厂的动作,国内SiC相关企业应该抓紧在此领域的研究。或许在不远的将来,伴随着第三代半导体材料应用的爆发,国内半导体市场将迎来另外一番景象。

 

在这个多方混战的SiC市场,你们认为谁会是最后的赢家?

 


关键字:SiC

编辑:muyan 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2019/ic-news041527672.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:5G迎来新需求 陶氏强势布局中国
下一篇:最后一页

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

SiC助力HEV与新能源车的快速发展怎能缺少得了英飞凌?

,也是HEV的1.5倍左右。 电动汽车发展推动车用半导体产值的程度,若仅看电动汽车在整体汽车产量的渗透率,渗透率约1成不太显著,但考量新能源车与HEV的比例趋势,未来成长动能值得期待。 截至2018年,新能源车在电动汽车渗透率约不到50%,预估至2022年,渗透率可上升接近80%,再加上充电桩等公共设施建置,市场需求逐步攀升,将大幅拉抬车用功率半导体的成长表现。  为了让新能源车有更长的电池续航力,增加电池模块以提高电压和空间需求,SiC (Silicon-Carbide)功率元件除了在大功率高电压范围性能优秀,也有体积较小优点,适合电动汽车弹性应用。 日本大厂如三菱
发表于 2019-04-12
SiC助力HEV与新能源车的快速发展怎能缺少得了英飞凌?

安森美半导体推出碳化硅(SiC) MOSFET,完善生态系统

SiC MOSFET支持高能效、小外形、强固和高性价比的高频设计,用于汽车、可再生能源和数据中心电源系统  推动高能效创新的安森美半导体,推出了两款新的碳化硅(SiC) MOSFET。工业级NTHL080N120SC1和符合AEC-Q101的汽车级NVHL080N120SC1把宽禁带技术的使能、广泛性能优势带到重要的高增长终端应用领域如汽车DC-DC、电动汽车车载充电机、太阳能、不间断电源及服务器电源。 这标志着安森美半导体壮大其全面且不断成长的SiC 生态系统,包括SiC二极管和SiC驱动器等互补器件,以及重要设计资源如器件仿真工具、SPICE模型和应用信息,以帮助设计和系统工程师应对高频电路的开发
发表于 2019-03-19
安森美半导体推出碳化硅(SiC) MOSFET,完善生态系统

功率半导体/电池技术/电机驱动技术,电动汽车背后的技术

;作为新兴功率器件,IGBT在汽车需求的带动下,将出现爆发式增长。随着新能源汽车的普及,IGBT作为重要的功率器件,受到了广泛的关注。IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用,是电动汽车及充电桩等设备的核心部件。 碳化硅的突然激增随着电动汽车以及其他系统的增长,碳化硅(SiC)功率半导体市场正在经历需求的突然激增,但需求也导致市场上基于SiC的器件供应紧张,促使一些供应商在棘手的晶圆尺寸过渡期间增加晶圆厂产能。一些SiC器件制造商正从4英寸晶圆过渡到6英寸晶圆。 SiCMOSFET比IGBT具有更快的切换速度。它还降低了开关损耗,同时降低了中低功率水平下的传导损耗。它们的工作频率是IGBT的四倍。由于更小的无源元件
发表于 2019-03-08
功率半导体/电池技术/电机驱动技术,电动汽车背后的技术

世纪金光SiC MOSFET系列,满足多种应用需求

;SiC MOSFET系列产品覆盖额定电压650-1200V,额定电流30-92A,可满足多种应用需求。 产品特点:产品为N沟道平面栅工艺平台,采用优化的栅氧化技术及表面电场控制技术,在保证较高的栅极可靠性的前提下,最大限度提升了表面沟道迁移率,有效降低沟道、JFET区电阻,同时降低了栅极电容。同时降低了器件的静态及动态损耗。 产品优势:产品为采用第三代半导体SiC材料研制的场控器件,基于材料本身的击穿场强的优势,产品具有击穿电压高,导通电阻低,开关速度快,开关损耗小等特点,同时具有较高的可靠性及较简单的驱动方式。在各类高压电源、电力装置里作为核心开关功率器件,可有效提升系统效率,减小系统体积,降低系统复杂度。同期
发表于 2019-03-08
世纪金光SiC MOSFET系列,满足多种应用需求

ST将收购Norstel 55%股权,扩大SiC器件供应链

意法半导体(ST)近日与瑞典碳化硅(SiC)晶圆制造商Norstel AB公司签署协议,收购后者55%股权。Norstel公司于2005年从Linköping大学分拆出来,开发和生产150mm SiC裸晶圆和外延晶圆。ST表示,在交易完成之后,它将在全球产能受限的情况下控制部分SiC器件的整个供应链,并为自己带来一个重要的增长机会。 根据协议,ST此次将收购Norstel 55%的股权,并可选择在某些条件下收购剩余的45%,如果行使这些条件,收购总额将达到1.375亿美元,并以现金支付。 ST总裁兼首席执行官Jean-Marc Chery表示,公司目前是唯一一家批量生产汽车级SiC的半导体公司,我们希望在工业
发表于 2019-02-12
ST将收购Norstel 55%股权,扩大SiC器件供应链

Cree和ST签署SiC晶圆长期供应协议

Cree(纳斯达克股票代码:CREE)宣布与STMicroelectronics(纽约证券交易所代码:STM)签署一项多年期协议,为ST生产和供应其Wolfspeed®碳化硅(SiC)晶圆,ST是全球半导体领导者,为各种电子产品的客户提供芯片级支持。该协议规定,在这一特殊增长期和对SiC功率器件的需求期间,向意法半导体供应价值2.5亿美元的Cree先进150mmSiC裸晶和外延晶片。“ST是目前大规模生产汽车级SiC的唯一半导体公司,我们希望在所服务的应用的数量和广度方面都可以向前推进我们的SiC业务,2025年SiC市场规模估计将超过30亿美元,届时我们将力争保持市场领导地位。”意法半导体总裁兼首席执行官Jean-Marc
发表于 2019-01-08

小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 市场动态 半导体生产 材料技术 封装测试 工艺设备 光伏产业 平板显示 电子设计 电子制造 视频教程

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved