近日,歐洲確立了一項高達6000萬歐元(約合人民幣4.55億元)的氮化鎵(GaN)科研項目,旨在建立從功率芯片到模塊的完整供應能力。
除了牽頭人英飛凌,另有其45家合作伙伴參與其中。
毫無疑問,這項規(guī)模大且投入高的GaN項目,凸顯了英飛凌加碼布局三代半的決心。某種程度上,這也將成為歐洲提高芯片制造份額、打造彈性供應鏈的重要一步。
巨頭扎堆
作為全球大的功率半導體供應商,英飛凌對GaN的投入,想必不用多說。
去年2月份,英飛凌宣布將斥資逾20億歐元,在馬來西亞居林工廠建造第三個廠區(qū),以生產(chǎn)SiC和GaN功率半導體。同時其表示,未來將對奧地利菲拉赫工廠的Si生產(chǎn)線進行改造,轉(zhuǎn)換為SiC和GaN的產(chǎn)能。
而早些時候,英飛凌宣布和GaN Systems簽署了最終協(xié)議,將以8.3億美元收購后者。稍顯激進的擴張動作,持續(xù)推進的GaN技術路線圖,無一不證明英飛凌對這塊“蛋糕”的垂涎。
2021年全球前十大功率半導體廠商排名中,英飛凌憑借收入優(yōu)勢位列前位,其后分別是安森美、意法半導體、三菱電機、富士電機、東芝、威世、安世半導體、瑞薩電子以及羅姆。
這里面幾乎每一家公司都在加快布局GaN。
從三代半功率器件的應用來看,消費類產(chǎn)品電源、工業(yè)和商業(yè)類電源以及新能源汽車為主要市場。尤其隨著新能源汽車滲透率不斷提高,對節(jié)能、對充電效率的要求越來越高,三代半的潛力愈發(fā)突出。
GaN功率器件主要用于車載充電器和DC-DC轉(zhuǎn)換器等領域。相比于Si,GaN可以將充電速度提高至少三倍;相比SiC,其在耐高溫、耐高頻和耐高壓上也更具優(yōu)勢。
但目前受限于晶圓制備工藝和成本因素,GaN的產(chǎn)量遠不及SiC,進而應用速度稍顯落后。
等待“上量”的國產(chǎn)GaN
根據(jù)Yole的預測,2023年SiC滲透率將達到3.75%,而GaN滲透率則會達到1.0%。
正如賽迪顧問新材料產(chǎn)業(yè)研究中心首席分析師李龍在2022世界半導體大會上所言,第三代半導體行業(yè)總體上看處于發(fā)展早期階段,任何一個玩家若能實現(xiàn)技術突破,就可以改變目前的市場格局。
因而三代半也被視為本土玩家換道超車的重要領域。
近年來,多家本土企業(yè)逐步掌握了GaN晶圓制造的能力,以此為基礎,中游GaN器件廠商也在馬不停蹄地建設產(chǎn)能。包括三安光電、英諾賽科、賽微電子、華潤微、能華微電子等多家公司都在積極推進GaN器件的落地與商用。
英諾賽科是全球一家采用8英寸晶圓的GaN器件制造商。
今年第一季度,英諾賽科的氮化鎵芯片出貨量突破了5000萬顆,銷售額達1.5億,是去年同期的4倍。同時,依靠8英寸硅基氮化鎵IDM全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢,英諾賽科40V/100V/150V低壓平臺也實現(xiàn)全面升級, 40V雙向?qū)óa(chǎn)品、100V半橋驅(qū)動合封產(chǎn)品等多系列產(chǎn)品相繼發(fā)布。
值得一提的是,國內(nèi)頭部車企已將英諾賽科氮化鎵用于車載激光雷達產(chǎn)品上,且已經(jīng)量產(chǎn)。
華潤微方面,GaN 600V / 900V系列化產(chǎn)品均已發(fā)布并推向市場;而賽微電子也推出了數(shù)款 GaN 功率芯片產(chǎn)品,并進入小批量試產(chǎn)。
賽微電子也表示,公司將持續(xù)布局 GaN 產(chǎn)業(yè)鏈,以參股方式建設 GaN 芯片制造產(chǎn)線,積極推動技術、工藝、產(chǎn)品積累,以滿足下一代功率與微波電子芯片對于大尺寸、高質(zhì)量、高一致性、高可靠性 GaN 外延材料以及 GaN 芯片的需求。
接下來,隨著GaN 國產(chǎn)化水平不斷提升,誰能真正換道超車并在新能源汽車市場搶占一席之地,將成為市場的一個新看點。