Cree為何能夠成為半導體材料SiC的行業龍頭?
發布時間:2020-04-24 12:27:14 瀏覽:2713
SiC作為一個原材料在19世紀就被察覺了,緊接著的一個世紀里,SiC基于其硬度標準高而普遍在機械加工制造和冶煉中贏得運用,關鍵用在基本功能陶瓷、高端耐熱材料、耐磨材料及冶金原材料這幾個行業領域。
盡管早在1907年就創立了第一只SiC二極管,但基于SiC自身構造的不穩定性,SiC的產業發展規劃晶體材料的探究之路維持了一整個20世紀,并迄今為止仍在連續不斷探究和不斷完善。作為一個一種寬帶隙半導體材料,與傳統型硅基電子元器件相比之下,SiC的擊穿場強是傳統型硅基電子元器件的10倍,傳熱系數是傳統型硅基電子元器件的3倍,特別適合于高電壓運用。SiC電子元器件可以保持更低的通斷電阻器,更好的電源開關速率,適用更高溫的作業環境。
SiC半導體的全產業鏈條涉及:襯底->外延->電子元器件(設計方案,生產制造,封測)->運用和方案->終端設備運用。
襯底和外延歸屬于SiC產業鏈的上游階段,作為一個支柱一整個產業發展規劃的原材料階段,無論是從結果是電子元器件的性能指標還是成本費用因素來講,其重要性怎樣注重都不過分。
Cree作為一個一整個產業發展規劃的推動者和引領者,在襯底和外延行業領域都擁有絕對性的杰出競爭優勢。市場占有率在50%左右。近些年更加是“一片難尋”。針對下游的電子元器件行業龍頭來講,安全保障供應最合適的方案,便是和Cree簽署長期性供貨協議。Cree現階段的SiC原材料長期性供貨合同的額度早已超出5億美元,估計這個數字還是會持續迅速地優化方案,這類策略針對這個產業鏈的發展趨勢來講,會帶來非常大的推動作用。
除開Cree外,II-VI、DowCorning、Rohm、昭和電工是關鍵的用戶。它們一起組成了SiC原材料制造行業局面的基本性生態環境,它們的最新動向也會對一整個SiC產業鏈形成巨大影響。
作為一個世界上最大的半導體元器件的主場團隊,國內的SiC原材料企業轉型發展近些年也相當迅速。歸功于全產業鏈各個階段的相互信任和推進,襯底端的國內經銷商早已可以批量生產地出示比較好的4寸襯底,6寸片的超進化也在連續不斷加快。外延這方面,國內的行業歷經數年的加工工藝積淀和優化方案,有一些早已基本性和國外行業龍頭處在相同集團公司,正面對戰也并不且戰且退。原材料端的良好最新進展,針對國內SiC產業鏈的發展趨勢來講,是極為重要的。
原材料設備這方面,鑒于SiC的襯底原材料生長發育的多元性,幾家襯底行業龍頭,包含國內的某些襯底生產商,許多基本都是自研自產自銷襯底爐子,這也進一步加強提高了添加襯底行業的難度系數——國外襯底行業龍頭大部分不對外開放賣爐子,而且襯底生長發育的產品質量把控,有很多的knowhow是核算到襯底爐方面的。
外延爐相對來說相對比較完善,主要是運用MOCVD機器設備,機器設備玩家極其集中化,AiXtron,LPE和VEECO。伴隨著這個產業鏈的持續性火熱和高預測分析,各行的生產能力擴展,促使外延爐如今一直以來也是供不應求的工作狀態,交貨期通常也都得在半年之上。
元器件這方面,分為IDM生產商和Fabless生產商,IDM生產商現階段關鍵依然以國外的行業龍頭為主導,除了Cree外,大多數是傳統式的功率半導體行業龍頭,他們在傳統式功率半導體銷售市場上的相對性市場競爭和勢力范圍情形,也危害著SiC產業鏈的發展趨勢節奏感。國內的IDM生產商近些年日漸發力追擊,據華潤微電子信息披露的招股說明書,其將會投資6億著重支持SiC和GaN,華潤微在三代半的合理布局,應當依然IDM的方法,但差別依然相對比較大。
在Fabless-Foundry的策略里,獨立自主的第三方fab廠,現階段主要是XFab和臺灣漢磊。將來應當也會出現新的國內玩家添加。緊緊圍繞著這類fab廠創建的時候的Fabless-Foundry生態管理體系,日漸也必定會成為SiC電力電子器件中很重要的潛能。
下游的運用,SiC在電力電子技術和許多的傳統式高壓高功率的功率半導體應用領域中,都是有運用或潛在性的運用發展空間。
EV是SiC電力電子器件/組件的一個大下游銷售市場,在OBC、DC/DC和TractionInverter上現階段都現已開始運用。特斯拉是第一家在其Model3中集成化全SiC功率模塊的汽車企業,其工程項目設計部門可以直接與ST戰略合作——歸功于ST在輸出功率半導體封裝這方面累積,現階段這方面也是ST在SiC工作中的絕大多數由來。特斯拉M3的主逆變電源由24個1-in-1功率模塊構成,這類組件組裝在針翅式散熱器上。
技術專業研究組織YoleDevelopment對SiC電力電子器件的運用發展空間、容積和分別的占比做了預測分析,依據Yole的數據信息,將來幾年SiC電力電子器件的CAGR將超出30%,新能源車和快速充電設備是在其中提高最快的兩個應用領域。
在最后,整理下“超級出海口”豐田在SiC行業的合理布局:
用作2013年就創建了SiC專用型的無塵間、2015年2月就公布了凱美瑞混合動力SiC原型車的老司機,豐田在2017年終止了其在sic行業的絕大多數宣傳策劃。一部分產業鏈內的朋友認為,這并不是豐田放棄了選用SiC,只是進入了批量生產化階段性的“潛伏模式”的直接證據。豐田現階段的發展戰略是將運用在大批量出貨的普瑞斯上的電動化技術應用,更進一步拓展到其它車型。假如按照這一戰略方針的情況下,2020年左右上市的下一代普瑞斯中,應當會選用新的SiC輸出功率元器件。
從這類巨頭公布的一部分資料來說,SiC的應用領域和發展趨勢是相對比較清晰的,但不同對SiC這塊蛋糕也都各有各的計劃:Infineon用作功率半導體的擂主,其CoolSiC早就在2016年就開始對外部宣傳策劃,但從其行動上卻沒有加大力度與客戶溝通——不僅有可能是其SiC元器件的成熟度不佳,系統可靠性還待更長時間的檢測,也是有可能是衡量SiC元器件對其傳統式強勢Si基功率半導體業務流程的沖擊性。ST和OnSemi的負擔要小一部分,步伐邁得也大一部分。ST大量的考慮是將會依靠SiC來提高自己的市場份額,而OnSemi的管理策略大致依然持續其往日在不同行業的老二管理策略——及時與客戶溝通,但不急于求成。
無論產業鏈中的玩家會如何決策,也即便SiC半導體元器件依然有它自身各式各樣的問題,SiC元器件的運用爆發的連接點,很有可能就在接下來的一兩年內。
針對Cree,第三代半導體材料發展趨勢的道路上,它在最重要的關卡上都做了合理布局——在SiC原材料端,它是不容置疑的最強者。在SiC半導體元器件這方面,它也是先驅者。但是我認為它應當優先選擇甚至于全力推進其在原材料端的技術領先地位和護城河——元器件會是一個大市場,但相比較于功率半導體行業龍頭來講,Cree并沒有競爭優勢,且伴隨著以后SiC行業的發展趨勢,產業鏈分工會愈發詳細。長期性的市場競爭優勢與劣勢也會愈發顯著。
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