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项目介绍:

CINNO Research产业资讯,功率半导体通过采用GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)材料,有了新的突破。法国市场研究公司Yole Dévelopment(以下简称Yole)发表了对这些宽带隙材料的概述。


虽然Si(硅)的使用在市场上仍然占绝大多数,但 GaN和SiC电源器件在某些应用中已经成为了更加高效的解决方案。从研发的角度来看,SiC的研究主要集中在大直径SiC晶圆的质量和功率模块的开发上。而GaN的研究主要集中在GaN器件的集成上(SiP[System in Package]或SoC[System on Chip])。


提高6英寸SiC晶圆的质量


Ezgi Dogmus先生担任Yole的技术及市场分析师,关于SiC的晶圆尺寸:“过去几年中,我们从4英寸过渡到6英寸。生产6英寸晶圆的设备厂商数量也在不断增加。然而,生产高质量的6寸晶圆仍然困难。不光是基板,在准备方面都存在许多问题,这些都直接影响到下一代工艺的良品率。为了最大限度地提高良率,提高产品成本的效率,设备制造商最好自始至终都要整合好优质材料再开始生产。”


Dogmus先生继续表示:'除了Cree、II-VI和SiCrystal等主力公司之外,中国公司也投入了大量资金。这一领域涉及各种各样的公司。基板供应厂商Wolfspeed(Cree的SiC业务)和SiCrystal,和设备制造商Infineon Technologies(以下简称Infineon)和ST微电子(ST)之间签订了长达多年的供应协议。”


ON Semiconductor(以下简称ON Semi)也与SiC晶圆制造商签订了长期合同,以表明他们能够应对大规模生产市场。这些交易合作大多在2018年至2019年间达成的。   


Dogmus先生表示:'从ST与特斯拉合作,给特斯拉提供安装在主逆变器上的SiC功率半导体来看,ST目前拥有SiC市场的最大份额。另外相同市场的其他公司,比如Infineo和ON Semi也瞄准了工业和汽车应用。”


他还说:'ON Semi还在研发内部的SiC基板,并且还跟GT Advanced Technologies(GTAT)签订了SiC材料的供应协议。在SiC功率半导体市场,除了高质量外,还必须垂直整合供应链,进行材料的统筹管理,这些都是不可或缺的。”


GaN整合成SiP/SiC的趋势化


另一方面,在GaN电源设备行业,与台积电、X-Fab和Episil Technologies等老牌工厂合作已成为一种趋势。 


GaN电源设备主要面向快速充电器的家电市场进行销售。Yole的技术/市场分析师Ahmed Ben Slimane先生表示:'有一种趋势,即将把GaN整合为SiP和SoC。这些是目前针对快速充电器提供的主要解决方案。”

他表示:“'快速充电器的主要诉求是功率密度和效率。因此,设计人员必须减小外形规格,来降低每功率地价格。” 


GaN基板有两个:GaN on Silicon跟GaN on Sapphire。GaN on Silicon主要用6英寸的晶圆(也有可能是8英寸)开发。 

 

Ben Slimane说:'当然,以后也会继续研发离散的GaN电源器件。但是,离散元件可能会成为面向需要更高功率应用(如数据中心和基站电源)的产品。”


Dogmus先生还表示:“在RF(Radio Frequency射频)领域,几年前,华为在4G(第四代移动通信)/LTE基站中采用了GaN电源器件。在到来的5G(第五代移动通信),将使用3GHz以上的频段,这将为 GaN电源器件带来更多机会。因为在高频段中,GaN功率器件的功率密度明显优于传统的LDMOS。”


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SiC晶圆高质量化课题,GaN集成趋势化

SiC晶圆高质量化课题,GaN集成趋势化

CINNO Research产业资讯,功率半导体通过采用GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)材料,有了新的突破。法国市场研究公司Yole Dévelopment(以下简称Yole)发表了对这些宽带隙材料的概述。


虽然Si(硅)的使用在市场上仍然占绝大多数,但 GaN和SiC电源器件在某些应用中已经成为了更加高效的解决方案。从研发的角度来看,SiC的研究主要集中在大直径SiC晶圆的质量和功率模块的开发上。而GaN的研究主要集中在GaN器件的集成上(SiP[System in Package]或SoC[System on Chip])。


提高6英寸SiC晶圆的质量


Ezgi Dogmus先生担任Yole的技术及市场分析师,关于SiC的晶圆尺寸:“过去几年中,我们从4英寸过渡到6英寸。生产6英寸晶圆的设备厂商数量也在不断增加。然而,生产高质量的6寸晶圆仍然困难。不光是基板,在准备方面都存在许多问题,这些都直接影响到下一代工艺的良品率。为了最大限度地提高良率,提高产品成本的效率,设备制造商最好自始至终都要整合好优质材料再开始生产。”


Dogmus先生继续表示:'除了Cree、II-VI和SiCrystal等主力公司之外,中国公司也投入了大量资金。这一领域涉及各种各样的公司。基板供应厂商Wolfspeed(Cree的SiC业务)和SiCrystal,和设备制造商Infineon Technologies(以下简称Infineon)和ST微电子(ST)之间签订了长达多年的供应协议。”


ON Semiconductor(以下简称ON Semi)也与SiC晶圆制造商签订了长期合同,以表明他们能够应对大规模生产市场。这些交易合作大多在2018年至2019年间达成的。   


Dogmus先生表示:'从ST与特斯拉合作,给特斯拉提供安装在主逆变器上的SiC功率半导体来看,ST目前拥有SiC市场的最大份额。另外相同市场的其他公司,比如Infineo和ON Semi也瞄准了工业和汽车应用。”


他还说:'ON Semi还在研发内部的SiC基板,并且还跟GT Advanced Technologies(GTAT)签订了SiC材料的供应协议。在SiC功率半导体市场,除了高质量外,还必须垂直整合供应链,进行材料的统筹管理,这些都是不可或缺的。”


GaN整合成SiP/SiC的趋势化


另一方面,在GaN电源设备行业,与台积电、X-Fab和Episil Technologies等老牌工厂合作已成为一种趋势。 


GaN电源设备主要面向快速充电器的家电市场进行销售。Yole的技术/市场分析师Ahmed Ben Slimane先生表示:'有一种趋势,即将把GaN整合为SiP和SoC。这些是目前针对快速充电器提供的主要解决方案。”

他表示:“'快速充电器的主要诉求是功率密度和效率。因此,设计人员必须减小外形规格,来降低每功率地价格。” 


SiC晶圆高质量化课题,GaN集成趋势化

GaN基板有两个:GaN on Silicon跟GaN on Sapphire。GaN on Silicon主要用6英寸的晶圆(也有可能是8英寸)开发。 

 

Ben Slimane说:'当然,以后也会继续研发离散的GaN电源器件。但是,离散元件可能会成为面向需要更高功率应用(如数据中心和基站电源)的产品。”


Dogmus先生还表示:“在RF(Radio Frequency射频)领域,几年前,华为在4G(第四代移动通信)/LTE基站中采用了GaN电源器件。在到来的5G(第五代移动通信),将使用3GHz以上的频段,这将为 GaN电源器件带来更多机会。因为在高频段中,GaN功率器件的功率密度明显优于传统的LDMOS。”


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