パワーデバイスは、新エネルギー車の半導体のコアコンポーネントであり、価値を高めるための重要なトラックです。 新エネルギー車の開発に伴い、パワーデバイスの需要が高まっており、パワー半導体デバイスの新たな成長点となっています。 最も人気のあるパワーデバイスは、IGBT、SiC、GaN、特に第3世代の半導体です。 プロジェクトの開始、資金調達、プラント建設から機器の導入と生産に至るまで、小型電源装置のすべてのステップが業界から幅広い注目を集めています。 国民がパワーデバイスの開発見通しや国内のパワーデバイスメーカーへの期待について楽観的であることを示すだけで十分です。 幸いなことに、多くの国内IGBT、SiC、およびGaNメーカーが、& quot; Commissioning"の良いニュースで次々とやって来たので、私たちは世界からさらに遠く離れています&＃39; 、そして私たちは新エネルギー車の波に乗ることを期待することができます。 シャトルバスに乗る。
国内の電力機器メーカーは、& quot;試運転& quot;の新しい段階に来ています。
6月5日、Innosec &＃39;の8インチシリコンベースのGaN蘇州フェーズIプロジェクトが正式に生産されました。 プロジェクトは80億元を投資する予定です。 2020年に工場の建設・設備の入居が完了し、本日から量産を開始し、世界初の8インチシリコン窒化ガリウムの量産を実現しました。 生産能力は生産後徐々に増加します。 2021年末までに、生産能力は6,000枚/月に達する予定です。 プロジェクトが2022年末に完全に完了した後、蘇州工場は78万枚の8インチシリコンベース窒化ガリウムウェーハの年間生産能力を達成し、推定年間生産額は150億元になります。
Innosec（Zhuhai）Technology Co.、Ltd。は2015年12月12日に設立されました。2017年11月、その& quot; 8インチ窒化ガリウム生産ライン& quot;の試運転式が行われました。 朱海で開催されました。 2018年6月、同社は世界初の8インチシリコンベース窒化ガリウムWLCSPパワー製品をリリースしました&＃39; 2018年6月、蘇州ワイドバンドギャップ半導体基地の起工式が呉江市のFenhuハイテクゾーンで開催されました。
6月23日の朝、湖南省長沙のSanan Semiconductorが正式にライトアップされ、生産が開始されました。 このベースの最大のハイライトは、基板材料、エピタキシャル成長、ウェーハ製造、パッケージングおよびテストを含む、最初の国内および3番目のグローバルな炭化ケイ素垂直統合産業チェーンであることです。 Hunan San &＃39;半導体SiCプロジェクトの総投資額は160億元です。 2020年7月の起工式以来、月産3万枚の6インチ炭化ケイ素ウェーハを備えたスーパーファクトリーが完成し、生産を開始しました。 本番環境の次のステップは、プロセスをデバッグしてテープアウトすることです。 完成後、湖南三安半導体基地は年間120億元の売上高を達成する予定です。
Xiamen Sanan Integrationは2014年5月に設立され、2015年にハイエンドの化合物半導体への拡大を開始しました。2018年の終わりに、Sanan IntegrationはSiCプロセスプラットフォームをリリースし、国内初の商用6インチ化合物半導体集積回路に参入しました。かなりの大量生産。 製造プラットフォーム。
これまで、Sanan Integratedは、マイクロ波や無線周波数の分野でGaAs HBTやpHEMTなどのRFアプリケーション向けの高度なプロセス技術を発表し、専門的で大規模な4インチ6時間の複合ウェーハ製造ラインを構築してきました。 パワーエレクトロニクスの分野では、高信頼性と高電力密度を備えたSiCパワーダイオードとシリコンベースの窒化ガリウムパワーデバイスが導入されています。
6月23日午後、Sun.KingTechnologyの子会社であるSun.KingアジアパシフィックセミコンダクターIGBT生産ラインの完成と試運転式がSun.KingIGBT生産拠点で成功裏に開催され、IGBT生産ラインが試作段階に入っています。 Sunjing Technology &＃39;のIGBTプロジェクトは、2つのIGBTチップ裏面プロセス生産ラインと5つのIGBTモジュールパッケージングおよびテスト生産ラインを構築することを計画しています。 完成後、年間生産能力は200万IGBTモジュール製品に達するでしょう。
Sunjing Technologyは2019年3月に独自の技術IGBTプロジェクトを正式に開始したと理解されています。その後、2019年7月にSun.KingIGBTプロジェクトが正式に署名され嘉善で解決されました。 2020年6月にSun.KingIGBT生産拠点の建設が開始されました。 同年9月、Sun.King &＃39;初のIGBTチップおよびモジュール製品が正式に発売されました。 同社&＃39;のIGBT製品アプリケーションは、600Vから1700Vまでの低電圧および中電圧のフィールドをカバーし、電気自動車、太陽光発電、および産業用周波数変換の市場を対象としています。
NexperiaSemiconductorのグローバルセールス担当シニアバイスプレジデントであるZhangPenggangは、早ければ今年3月に、CCTVとの独占インタビューで、上海のLingangにあるWingtech Nexperia &＃39;の12インチウェーハファブが着工したと述べました。今年1月に2022年にスタートします。2007年7月に生産を開始し、年間40万枚のウェーハ生産能力を見込んでいます。 Nexperiaは、ディスクリートデバイス、ロジックデバイス、およびMOSFETデバイスの製造、設計、および販売に重点を置いています。
IGBTパワーチップが12インチに入る
現在、IGBTは、ほとんどの高電力アプリケーションシナリオでより高いコストパフォーマンスと成熟度を備えており、しばらくの間、IGBTなしでは実現できません。 さらに、IGBTパワーデバイスも自動車グレードのチップに完全に進歩し始めています。 スターセミコンダクター&＃39;の財務報告によると、2020年には、スターセミコンダクター&＃39;独自のチップを使用して製造された自動車グレードのIGBTモジュールは、世界市場で20万台以上の自動車をサポートします。 Stratview Research &＃39;のIGBT市場に関する予測によると、IGBT市場の2020年から2025年までの年平均成長率は4.5％と推定されています。
前回の記事& quot;国内IGBT、強度は？"、著者は国内IGBTの強度についても紹介しました。 その中でも、IGBTは生産ラインの細部に大きく依存している企業であることに言及する価値があります。 インフィニオン自身のレポートを例にとると、同じ設計、6インチと8インチのウェーハ生産ラインで生産された製品のパフォーマンス違いは大きく、同じ2つの8インチウェーハ生産ラインで生産された製品のパフォーマンスまた、非常に異なります。 これは、設計会社がファウンドリのサポートを超えて独立することはできないことを意味します。
また、IGBTの大手企業であるスターセミコンダクターは、IGBTチップのファウンドリでHuaHongと緊密に協力してきました。 6月24日、Hua HongSemiconductorはStarSemiconductorと協力して、自動車グレードのIGBTチップと12インチIGBTを作成し、大量生産を実現しました。 このIGBTチップは、ターミナルカー企業の製品検証に合格し、パワーユニットなどの自動車アプリケーション市場に参入しています。 両社のIGBTの累積出荷量は、250,000相当の8インチウェーハを超えています。
2020年、Hua HongSemiconductorは8インチIGBTテクノロジーを12インチ生産ラインに導入しました。 1年足らずの研究開発の後、12インチの生産ラインでIGBTウェーハの生産プロセスを確立することに成功しました。 12インチの生産ラインで高度なトレンチゲートフィールドストップ（FS、フィールドストップ）IGBTを大量生産する純粋なウェーハ鋳造会社。
そして、無錫工場&＃39;の生産能力の増強は加速しています。 Hua Hong &＃39;の無錫12インチ工場は、2020年第1四半期の売上高が5,460万米ドルに達し、総売上高の17.9％を占め、前四半期から53.1％増加します。 現在、無錫の12インチ工場の月産能力は40,000台以上で、そのうち18,000台がパワーデバイス、10,000台が組み込みフラッシュとCIS、その他少数の製品です。 同社は昨年から無錫の12インチ工場の拡張計画を加速し始めた。 月産能力は年末までに65,000個に達すると見込まれており、2022年半ばまでに80,000個を超えると見込まれています。
現在、IGBT製品の最も競争力のある生産ラインは8インチと12インチであり、主要メーカーはインフィニオンです。 国内のウェーハメーカーの大多数はまだ6インチ製品の段階にありました。 現在、BYD、Zhuzhou CRRC Times、Shanghai Advanced、Huahong Grace、Silan Microなどが中国で8インチ製品の量産を達成しており、SilanMicroの最初の12インチチップ生産ラインが2020年12月に正式に導入されました。生産に入る。
China Resources Microは、12インチの生産ラインも拡大しています。 2020年6月7日、同社は、同社とBigFundの第2フェーズおよびChongqingXiyongが、Runxi Microelectronicsを設立するためにそれぞれ95億元、1.65億元、および24億元を投資すると発表しました。 このプロジェクトは約75.5億元の投資で、完成後に12インチ30,000 /月のハイエンドパワー半導体ウェーハの生産能力を形成し、12インチのエピタキシャルおよび薄膜処理能力をサポートします。 生産ラインは90nmプロセスを採用し、主にMOSFET、IGBT、電力管理チップなどのパワー半導体製品を生産し、産業用制御や自動車用電子機器の分野への参入に備えます。
国内のIGBTメーカーが徐々に12インチに追いついていることがわかります。 事実は、国内のIGBTメーカーがパフォーマンスと品質を継続的に改善するために一生懸命努力するだけでよいことを証明しており、将来が期待できます。
SiCには多くの利点がありますが、追いつくのはまだ困難です。
太陽光発電インバーター、産業用電源、充電パイル市場で広く使用されていることに加えて、SiCパワーデバイスは、最近加速している新エネルギー車メーカーの導入によって最も重要な刺激を受けています。 低スイッチング損失、高スイッチング周波数、および高温抵抗の特性により、SiCは電気自動車の要件に最適です。 SiCはパワーデバイスの効率を2％以上向上させ、SiCベースのパワーデバイスは重量を6 kg削減し、車両の走行距離を30％増加させることができます。
Yoleのレポートによると、2024年までに自動車グレードのSiCパワーデバイスの世界市場は19億3000万米ドルに達すると予想されており、これは2018年から2024年の年平均成長率29％に相当します。 2017年から2023年までのSiCパワーデバイスアプリケーションの複合成長率は27％であり、そのうち電気自動車とハイブリッド車の複合成長率は81％、充電パイル/充電ステーションの複合成長率は58％です。
しかし、SiCが実際に爆発しなかった主な理由は、価格が高いことです。 Siデバイスと比較して、SiCの価格はしばしば数倍高くなります。 現在、ほとんどの充電ユニット、インバーター、DC-DCコンバーター、電気自動車はシリコンチップを使用していますが、ほとんどの市場サプライヤーは、自動車業界のOEMや一次および二次サプライヤーからの交換ニーズを見てきました。 インフィニオンテクノロジーズ、ST、NXPなどの市場サプライヤーは、自動車市場向けのSiCパワー半導体に大きく賭けています。 多くのSiCメーカーは、ウェーハサプライヤーのCree / WolfspeedおよびSiCrystalとも複数年の供給契約を結んでいます。
SiCには多くの優れた特性があり、市場は青い海です。 ただし、業界の実務家によると、中国&＃39;のSiC業界と輸入ブランドの間には、基板、エピタキシー、デバイスの点でまだ多くのギャップがあります。
基板の観点から、国産の4インチ炭化ケイ素基板は、品質において外国レベルに比較的近く、一部の国内ブランドのデバイスでバッチで使用され始めています。 6インチ基板は海外で量産されており、中国ではまだ比較的初期の検証段階にあります。 8インチの基板は中国で開発された可能性があり、クリーなどの海外ブランドは2023年までに量産を達成する見込みです。一般的に、原材料のレベルで国内外の間に大きなギャップがあります。
エピタキシャルの側面に関して言えば、エピタキシャル製造の全体的な難しさと欠陥制御の要件は、基板のそれよりも高い。 国産の4インチエピタキシャルウェーハは、すでにいくつかの大規模な用途があります。 過去2年間で、4インチエピタキシャルウェーハの性能は、市場アプリケーション側からの検証フィードバックによってさらに改善されました。 6インチの素材シートはバッチ段階に入ったばかりであり、業界の専門家は、外国とのギャップを狭めるために、より多くのリソースを投資する必要があると指摘しました。
デバイスに関しては、特にオンボード電源サーバーや通信電源などの比較的ハイエンドな分野で、輸入ブランドが炭化ケイ素の市場シェア全体の大部分を占めています。 国内代替の一般的な傾向の下で、地元のブランドは、特に比較的短期間に市場シェアを拡大すると予想される炭化ケイ素ダイオードなどの比較的小さなギャップのある製品について、比較的高い信頼性要件を持ついくつかの領域に浸透し始めています。 国内の炭化ケイ素MOSFETは、大量生産を実現するために、技術と信頼性の観点からさらに改善する必要があります。
一定のギャップに直面しているものの、市場の需要拡大、技術改善、政策支援、世界的なコア不足などの影響を受けて、国内の炭化ケイ素企業は現在急速に発展しており、徐々に市場シェアを拡大し、輸入ブランドとのギャップを狭めています。 。 Tianke Heda、Basic Semiconductor、Shandong Tianyue、Shanxi Shuoke、Hantian Tianchengを含む多くの国内企業もこの分野で育成しており、ブレークスルーを模索しています。
GaN市場は2020年に倍増し、国内のGaN企業は急速に発展しています
Yoleによると、電力GaN市場は2020年に倍増し、スマートフォンの急速充電器の驚くべき成長を浮き彫りにし、電気通信および自動車市場をリードしています。 2020年のGaN機器市場は4600万ドルで、そのうち家電市場は2870万ドル、通信およびモバイル市場は910万ドルで2番目に大きなアプリケーション分野を占めています。 Yoleは、2020年から2026年までのGaNの全体的な年平均成長率は約70％増加し、2026年までに11億ドルになると予測しています。家電製品の年平均成長率は69％で、6億7200万米ドルに達します。 ; 電気通信およびモバイル市場の複合年間成長率は71％で、2億2300万米ドルに達します。 自動車市場の複合年間成長率は185％に達することは言及する価値があります。1億5500万米ドルの市場があります。