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安森美:降低SiC价格,垂直整合和开放供应链是关键

时间:2020-06-29 作者:邵乐峰 阅读:
作为一家相对较新的SiC器件供应商,安森美于2017年进入该市场。他们如何看待SiC市场的发展趋势?在降低使用门槛方面有何独到之处?日前,安森美半导体宽禁带产品线经理Brandon Becker接受了本刊的专访。 
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SiC最初的应用场景主要集中在光伏储能逆变器、数据中心服务器UPS电源和智能电网充电站等需要转换效率较高的领域。但人们很快发现,碳化硅的电气(更低阻抗/更高频率)、机械(更小尺寸)和热性质(更高温度的运行)也非常适合制造很多大功率汽车电子器件。

根据Yole在《功率碳化硅(SiC):材料、器件及应用-2019版》报告中的预计,到2024年,碳化硅功率半导体市场规模将增长至20亿美元,2018-2024年期间的复合年增长率将高达29%。其中,汽车市场无疑是最重要的驱动因素,其碳化硅功率半导体市场份额到2024年预计将达到50%。

SiC器件领域玩家众多,作为一家相对较新的SiC器件供应商,安森美于2017年进入该市场,技术来自2016年末收购的飞兆(Fairchild)半导体。他们如何看待SiC市场的发展趋势?在降低使用门槛方面有何独到之处?日前,安森美半导体宽禁带产品线经理Brandon Becker接受了《电子工程专辑》的专访。 

安森美半导体宽禁带产品线经理Brandon Becker

汽车,尤其是新能源汽车,被认为是重塑碳化硅和氮化镓等新型功率半导体的关键,但成本、产能和供应链可能仍然是制约因素。您认为要想尽快降低它们的使用门槛,未来还有哪些工作要做?
 
过去几年,碳化硅(SiC)市场已赶超了供应链的制约。如今安森美半导体没有看到SiC供应链的制约,并持续增加产能,以确保支持客户的产量增长,不会出现问题。随着基板质量和尺寸的改进,SiC的成本也在迅速下降。我们可看到,许多采用SiC的新设计正在迅速上市。随着电动汽车采用率的增加,下一个需要解决的主要门槛是基础设施和电池老化。

氮化镓(GaN)则截然不同,因为可用性尚未成熟,且面临许多挑战。如果您看一下GaN整合元器件厂商 (IDM),很多公司有其独特的战略。一旦市场决定了GaN采用哪种技术和封装可提供优于SiC的应用优势,GaN的门槛将降低。

除了新能源汽车外,当前中国还正在推进5G、数据中心等多个领域的“新基建”建设。根据您的观察与了解,这次所强调的“新”主要体现在哪些方面?会给碳化硅产业带来哪些机会?
 
“新基建”涉及这些新平台的性能改进。5G速度可能比4G LTE快20倍。为了更快地运行,需要能够处理更多功率、具有更好散热性能的器件,硬件才不会过热并且有效地进行优化。SiC完全胜任这些“新”平台的性能目标,因其适合处理恶劣的条件。随着云和人工智能(AI)呈指数级增长,且对更高功率密度的需求是设计工程师的主要重点,SiC将在未来的设计发挥重要作用。

晶圆短缺一直以来被认为是制约碳化硅市场发展的重要原因之一,但从2019年以来,随着包括安森美在内的大厂纷纷签署了晶圆供应保障协议,目前这一状况是否已经得到了有效缓解?在确保晶圆供应方面,安森美是如何布局的?

几年前的晶圆短缺主要是因为早期的制造商使用的是4英寸晶圆。但安森美半导体做出了战略决策,只发布6英寸晶圆的SiC。 现在,大多数制造商都转为6英寸晶圆,而我们都准备在未来几年内采用8英寸晶圆。晶圆尺寸、质量和供应商的迅速增加使供应得以缓解。安森美半导体已签署两个长期供应协议(LTSA),不断评估新的基板制造商并在内部开发基板,确保晶圆供应。

在SiC领域,不少厂商选择了从晶圆制造,到封装测试,再到最终成品的“垂直整合”模式,这是降低价格,加速产品上市最好的方法吗?要构建良好的SiC生态系统,还需要做哪些工作?
 
我认为结合垂直整合和开放供应链是降低价格的最佳方法。降低成本的最快方法是提高基板材料的质量并增加产量。为此,不能仅依靠垂直整合,而要与整个供应链中的多家公司合作以降低价格并加快上市时间。为了完善生态系统,我们需要专用于驱动SiC器件的驱动器,以及针对SiC应用优化的磁性元器件。

安森美在2017年进入SiC市场,并从一开始就选择了150mm晶圆,和同行相比,安森美独特的竞争优势是什么?今后3-5年内,安森美对宽禁带半导体有怎样的布局和期望?
 

安森美半导体与大多数竞争对手相比,有一个独特优势,就是我们的市场地位,按市场份额位列全球电源市场第二。我们不仅有SiC器件,还有生态系统和供应链,这并非所有竞争对手都具备的。我们有基于物理的模型平台,可以在工程师测试器件前提供其在整个温度范围内的性能。我们是完全垂直整合的,还有很好的合作伙伴,一起为客户提供最佳的方案。 未来几年,我们预计SiC市场将持续强劲增长。除SiC和GaN器件外,封装是实现下一代设计的关键。

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邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
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