Aparèy pouvwa yo se eleman debaz nan nouvo semi-conducteurs enèji machin, epi yo se tras kle pou amelyorasyon valè. Avèk devlopman nan machin enèji nouvo, demann lan pou aparèy pouvwa ap ogmante, ki te vin devni yon nouvo pwen kwasans pou aparèy semi-conducteurs pouvwa. Aparèy pouvwa ki pi popilè yo se IGBT, SiC ak GaN, espesyalman semiconductors yo twazyèm-jenerasyon. Soti nan inisyasyon pwojè, ranmase lajan ak konstriksyon plant nan entwodiksyon ekipman ak pwodiksyon, chak etap nan yon aparèy pouvwa ti atire atansyon lajè nan endistri an. Li se ase yo montre ke piblik la se optimis sou kandida yo devlopman nan aparèy pouvwa, osi byen ke atant pou manifaktirè aparèy domestik pouvwa. Erezman, anpil domestik IGBT, SiC, ak GaN manifaktirè yo te vini youn apre lòt ak bon nouvèl sou" komisyonin" ;, pou nou pi lwen soti nan mond lan' , epi nou ka espere yo dwe nan vag la nan machin enèji nouvo. Trape otobis navèt la.
Manifaktirè aparèy domestik pouvwa yo te vini nan yon nouvo etap nan" komisyonin"
Sou 5 jen, Innosec' s 8-pous Silisyòm ki baze sou GaN Suzhou Faz I pwojè te ofisyèlman mete nan pwodiksyon an. Pwojè a espere envesti 8 milya dola Yuan. Konstriksyon plant lan ak ekipman deplase nan ap fini nan 2020, ak pwodiksyon an mas yo ap kòmanse jodi a, vin mond lan Premye konpayi an reyalize pwodiksyon an mas nan 8-pous Silisyòm ki baze sou nitrid galyòm. Kapasite pwodiksyon ap piti piti monte apre pwodiksyon an. Rive nan fen 2021, kapasite pwodiksyon an pral rive nan 6,000 gato / mwa. Aprè pwojè a fini nèt nan fen 2022, plant Suzhou a pral reyalize yon kapasite pwodiksyon anyèl nan 780,000 gous silisyòm ki baze sou Silisyòm ki gen galyòm nitrit, ak yon valè estime pwodiksyon anyèl 15 milya dola Yuan.
Innosec (Zhuhai) Teknoloji co, Ltd te etabli sou Desanm 12, 2015. Nan Novanm 2017, seremoni an komisyonin nan li yo" 8-pous Silisyòm ki baze sou galyòm nitrid liy pwodiksyon" te fèt nan Zhuhai. Nan mwa jen 2018, konpayi an lage mond lan' premye 8-pous Silisyòm ki baze sou galyòm nitrid WLCSP pwodwi pouvwa. Nan mwa jen 2018, seremoni inogirasyon Baz Semiconductor Suzhou Wide Bandgap la te fèt nan Fenhu High-Tech Zone, Wujiang City.
Nan maten 23 jen, Sanan Semiconductor nan Changsha, Hunan te ofisyèlman limen epi mete nan pwodiksyon an. Pi gwo rekò nan baz sa a se ke li se premye domestik la ak twazyèm mondyal Silisyòm carbure vètikal entegre chèn endistriyèl ki gen ladan materyèl substra, kwasans epitaksyal, fabrikasyon wafer ak anbalaj ak tès yo. Hunan San' yon pwojè Semiconductor SiC gen yon envestisman total de 16 milya dola Yuan. Depi inogirasyon an jiyè 2020, faktori a super ak yon pwodiksyon chak mwa nan 30,000 6-pous gofr Silisyòm carbure te konplete epi mete nan pwodiksyon an. Pwochen etap la nan pwodiksyon se debug ak kasèt soti pwosesis la. Aprè fini, baz Semiconductor Hunan San'an espere reyalize lavant anyèl 12 milya dola Yuan.
Ksiamèn Sanan Entegrasyon te etabli an Me 2014, e yo te kòmanse elaji nan-wo fen semi-conducteurs konpoze nan 2015. Nan fen 2018, Sanan Entegrasyon lage platfòm la pwosesis SiC, vin premye domestik komèsyal 6-pous konpoze semi-conducteurs sikwi entegre a antre nan pwodiksyon mas konsiderab. Platfòm Faktori.
Se konsa, lwen, Sanan entegre te lanse teknoloji pwosesis avanse pou aplikasyon pou RF tankou GaAs HBT ak pHEMT nan jaden an nan mikwo ond ak frekans radyo, e li te bati yon pwofesyonèl ak gwo-echèl 4-pous, 6 èdtan liy fabrikasyon wafer konpoze. Nan jaden elektwonik pouvwa a, dyòd pouvwa SiC ak Silisyòm ki baze sou Galyòm nitrid aparèy pouvwa ak segondè fyab ak dansite pouvwa segondè yo te prezante.
Nan apremidi a nan 23 jen, fini an ak seremoni komisyonin nan Sun.King Azi Pasifik Semiconductor liy pwodiksyon IGBT, yon sipòtè de Sun.King Teknoloji, te avèk siksè ki te fèt nan Sun.King baz pwodiksyon IGBT, ki make ke liy pwodiksyon IGBT li yo. te antre nan etap pwodiksyon jijman an. Sunjing Teknoloji' s IGBT pwojè plan yo bati 2 IGBT chip do liy pwodiksyon pwosesis ak 5 IGBT modil anbalaj ak tès liy pwodiksyon an. Apre fini, kapasite pwodiksyon anyèl la pral rive nan 2 milyon pwodwi modil IGBT.
Li konprann ke Sunjing Teknoloji ofisyèlman te lanse pwòp teknoloji IGBT pwojè li a nan mwa mas 2019. Imedyatman, nan mwa jiyè 2019, pwojè Sun.King IGBT la te siyen ofisyèlman e li te etabli nan Jiashan. Nan mwa jen 2020, konstriksyon Sun.King IGBT baz pwodiksyon an te kòmanse. Nan mwa septanm nan menm ane a, Sun.King' s premye IGBT chip ak pwodwi modil yo te ofisyèlman te lanse. Aplikasyon pwodwi IGBT konpayi an&# 39 pral kouvri jaden ki ba ak mwayen vòltaj soti nan 600V rive 1700V, ak sib mache yo nan machin elektrik, fotovoltaik pouvwa van, ak konvèsyon frekans endistriyèl.
Osi byen bonè nan mwa mas ane sa a, Zhang Penggang, ansyen vis prezidan nan lavant mondyal nan Nexperia Semiconductor, te di nan yon entèvyou eksklizif ak CCTV ki Wingtech Nexperia' s 12-pous wafer fab nan Lingang, Shanghai te kraze tè nan mwa janvye ane sa a epi yo pral kòmanse nan 2022. Li te mete nan pwodiksyon an jiyè 2007, ak kapasite pwodiksyon an espere yo rive jwenn 400,000 gato chak ane. Nexperia konsantre sou pwodiksyon, konsepsyon ak lavant aparèy disrè, aparèy lojik ak aparèy MOSFET.
Chip pouvwa IGBT antre nan 12 pous
Koulye a, IGBT yo gen pi wo pèfòmans pri ak matirite nan pifò senaryo aplikasyon pou gwo pouvwa, epi nou pa ka fè san yo pa IGBTs pou yon ti tan. Anplis, aparèy pouvwa IGBT yo te kòmanse tou konplètman avanse nan otomobil-klas bato. Selon rapò finansye Star Semiconductor&# 39 a, nan 2020, modil IGBT otomobil ki pwodui lè l sèvi avèk Star Semiconductor' pwòp bato yo ap sipòte plis pase 200,000 machin nan mache mondyal la. Selon Stratview Rechèch' s pwevwa sou mache IGBT a, li estime ke mache IGBT a ka gen yon konpoze an sante to kwasans anyèl nan 4.5% soti nan 2020 a 2025.
Nan atik anvan an" Domestik IGBT, ki fòs?" ;, otè a tou te fè yon entwodiksyon sou fòs domestik IGBT. Pami yo, li vo mansyone ke IGBT se yon konpayi ki trè depann sou detay yo nan liy pwodiksyon an. Pran pwòp rapò Infineon an kòm yon egzanp, menm konsepsyon an, pèfòmans pwodwi pwodwi sou liy pwodiksyon 6-pous ak 8-pous wafer Diferans lan se gwo, ak pèfòmans pwodwi yo pwodwi sou menm de liy pwodiksyon 8-pous wafer yo. se tou trè diferan. Sa vle di ke konpayi an konsepsyon pa ka kanpe pou kont li pi lwen pase sipò nan FOUNDRY la.
Ak Star Semiconductor, dirijan konpayi IGBT la, te travay tou kole kole ak Hua Hong sou fondasyon bato IGBT yo. Sou 24 jen, Hua Hong Semiconductor asosye avèk Star Semiconductor pou kreye otomobil-klas IGBT bato ak 12-pous IGBTs reyalize pwodiksyon an mas. Sa a chip IGBT te pase verifikasyon an pwodwi nan konpayi machin tèminal e li te antre nan mache aplikasyon pou otomobil tankou inite pouvwa. Kagezon an kimilatif nan IGBTs nan de pati yo te depase 250,000 ekivalan gato 8-pous.
Nan 2020, Hua Hong Semiconductor prezante teknoloji IGBT 8-pous nan liy pwodiksyon 12-pous la. Apre mwens pase yon ane nan rechèch ak devlopman, li avèk siksè etabli pwosesis la pwodiksyon IGBT plat sou liy lan pwodiksyon 12-pous. Yon konpayi pi bon kalite fondri wafer ki mas-pwodwi avanse tranche pòt jaden sispann (FS, Field Stop) IGBTs ak yon liy pwodiksyon 12-pous.
Ak ranp moute nan plant Wuxi li yo' kapasite pwodiksyon s ki te akselere. Wuxi faktori 12-pous Hua Hong&# 39 a pral kontribye 54,6 milyon dola ameriken nan revni lavant nan 1ye 2020, kontablite pou 17.9% revni total, yon ogmantasyon de 53.1% nan trimès anvan an. Kounye a, plant la 12-pous nan Wuxi gen yon kapasite pwodiksyon chak mwa nan plis pase 40,000 moso, ki 18,000 moso yo se aparèy pouvwa, 10,000 moso chak pou entegre Flash ak CIS, ak yon ti kantite lòt pwodwi yo. Konpayi an te kòmanse akselere plan ekspansyon plant 12-pous li yo nan Wuxi depi ane pase. Li estime ke kapasite pwodiksyon chak mwa a pral rive nan 65,000 moso nan fen ane sa a, epi li espere depase 80,000 moso nan mitan 2022.
Koulye a, liy pwodiksyon ki pi konpetitif pou pwodwi IGBT yo se 8-pous ak 12-pous, ak manifakti dirijan an se Infineon. A vas majorite de manifaktirè wafer domestik yo te toujou nan etap nan pwodwi 6-pous. Koulye a, BYD, Zhuzhou CRRC Times, Shanghai avanse, Huahong Grace, Silan Micro, elatriye te reyalize pwodiksyon an mas nan pwodwi 8-pous nan Lachin, ak premye liy pwodiksyon Silan Micro a 12-pous chip te ofisyèlman aplike nan Desanm 2020. Mete nan pwodiksyon an.
Lachin Resous Mikwo se tou agrandi liy pwodiksyon 12-pous li yo. Nan dat 7 jen 2020, konpayi an te anonse ke konpayi an ak dezyèm faz gwo fon an ak Chongqing Xiyong pral envesti 9.5, 1.65, ak 2.4 milya dola Yuan respektivman pou etabli Runxi Microelectronics. Pwojè sa a Avèk yon envestisman sou 7.55 milya dola Yuan, li pral fòme yon 12-pous 30,000 / mwa-wo fen pouvwa semi-conducteurs kapasite pwodiksyon wafer apre fini, ak sipò 12-pous epitaksyal ak mens-fim pwosesis kapasite. Liy pwodiksyon an pral adopte yon pwosesis 90nm ak sitou pwodwi pwodwi semi-conducteurs pouvwa tankou MOSFETs, IGBTs, ak bato jesyon pouvwa, nan preparasyon pou antre nan jaden yo nan kontwòl endistriyèl ak elektwonik otomobil.
Li ka wè ke domestik IGBT manifaktirè yo te piti piti kenbe jiska 12 pous. Reyalite yo te pwouve ke manifaktirè domestik IGBT yo sèlman bezwen travay di pou kontinyèlman amelyore pèfòmans ak kalite, epi lavni an ka espere.
SiC ak anpil avantaj, nou toujou bezwen fè fas a difikilte yo ratrape
Anplis de sa yo te lajman itilize nan varyateur fotovoltaik, ekipman pou pouvwa endistriyèl ak chaje mache pil, aparèy pouvwa SiC yo pi enpòtan ankouraje pa entwodiksyon an ki sot pase akselere nan nouvo manifaktirè machin enèji. Karakteristik sa yo ki ba pèt oblije chanje, segondè frekans oblije chanje ak rezistans tanperati ki wo fè SiC yon Ideyal satisfezan pou kondisyon machin elektrik. SiC ogmante efikasite nan aparèy pouvwa a plis pase 2%, ak SiC ki baze sou aparèy pouvwa redwi pwa a pa 6 kilogram, epi yo ka asire yon ogmantasyon 30% nan kantite mil veyikil la.
Rapò Yole te di ke pa 2024, mache mondyal la pou aparèy pouvwa otomobil-klas SiC espere yo rive jwenn 1.93 milya dola ameriken, ki koresponn ak yon to kwasans konpoze de 29% nan 2018-2024. To kwasans konpoze aplikasyon pou aparèy pouvwa SiC soti nan 2017 rive 2023 se 27%, ki pousantaj kwasans konpoze machin elektrik ak ibrid se 81%, ak to kwasans konpoze chaje pil / estasyon chaje se 58%.
Men, rezon debaz poukisa SiC pa reyèlman te eksploze se pri a wo. Konpare ak aparèy Si, pri SiC a souvan plizyè fwa pi wo. Malgre ke pifò inite chaje, varyateur, konvètisè DC-DC ak machin elektrik yo aktyèlman ap itilize bato Silisyòm, pifò founisè mache yo te wè bezwen ranplasman nan men OEMs ak founisè prensipal ak segondè nan endistri otomobil la. Founisè mache tankou Infineon Technologies, ST ak NXP ap parye lou sou semi-conducteurs pouvwa SiC pou mache otomobil la. Anpil manifaktirè SiC te siyen tou akò ekipman pou plizyè ane ak founisè wafer Cree / Wolfspeed ak SiCrystal.
SiC gen anpil karakteristik ekselan, mache a se yon oseyan ble. Sepandan, selon pratik endistri yo, gen toujou anpil twou vid ki genyen ant endistri SiC Lachin&# 39 a ak mak enpòte an tèm de substrats, epitaksi, ak aparèy:
Soti nan pèspektiv nan substrats, domestik 4-pous Silisyòm carbure substrats yo relativman fèmen nan nivo etranje a nan bon jan kalite, epi yo te kòmanse itilize nan lo nan kèk aparèy mak domestik. Substrate nan 6-pous te mas-pwodwi aletranje, epi li se toujou nan yon etap relativman bonè nan verifikasyon nan Lachin. Ka substra a 8-pous yo te devlope nan Lachin, ak mak etranje tankou Cree yo dwe reyalize pwodiksyon an mas pa 2023. Anjeneral pale, gen yon gwo espas ant peyi domestik yo ak etranje nan nivo a nan matyè premyè.
Vini nan aspè epitaxial, difikilte an jeneral nan fabrikasyon epitaxial ak kondisyon yo pou kontwòl domaj yo pi wo pase sa yo ki nan substra la. Domestik 4-pous gato epitaxial te deja te gen kèk aplikasyon pou gwo-echèl. Nan de ane ki sot pase yo, pèfòmans nan gato epitaksyal 4-pous te amelyore plis ak fidbak verifikasyon ki soti nan bò aplikasyon mache a. Fèy substra 6-pous la te jis antre nan etap pakèt la, ak pwofesyonèl endistri yo te fè remake ke plis resous bezwen envesti pou yo ka redwi espas sa a ak peyi etranje yo.
An tèm de aparèy, mak enpòte kont pou èstime nan tout pati nan mache Silisyòm carbure, espesyalman nan zòn relativman-wo fen tankou sou-tablo serveurs ekipman pou pouvwa ak ekipman pou pouvwa kominikasyon. Anba tandans jeneral la nan sibstitisyon domestik, mak lokal yo te kòmanse rantre nan kèk zòn ki gen kondisyon fyab relativman wo, espesyalman pou pwodwi ki gen relativman ti twou vid ki genyen tankou dyod carbure Silisyòm, ki espere ogmante pati nan mache yo nan yon tan relativman kout. MOSFET domestik Silisyòm carbure bezwen amelyore plis an tèm de teknoloji ak fyab yo nan lòd yo reyalize pwodiksyon an mas.
Malgre ke nou ap fè fas a yon espas sèten, ki anba enfliyans a kwasans demann mache, amelyorasyon teknolojik, sipò politik, mank mondyal debaz yo ak lòt faktè, domestik Silisyòm carbure konpayi yo kounye a devlope rapidman, piti piti ogmante pati nan mache, ak redui espas sa a ak mak enpòte . Yon nimewo de konpayi domestik, ki gen ladan Tianke Heda, Debaz Semiconductor, Shandong Tianyue, Shanxi Shuoke ak Hantian Tiancheng, yo tou kiltive nan jaden sa a ak k ap chèche avans.
Mache GaN double an 2020, ak konpayi GaN domestik yo ap devlope rapidman
Dapre Yole, mache GaN pouvwa a double an 2020, en kwasans etonan nan smartphone chajè vit ak dirijan telekominikasyon yo ak mache otomobil yo. Nan 2020, mache ekipman GaN gen 46 milyon dola ameriken, nan ki konsomatè elektwonik matirite pou 28,7 milyon dola ameriken, ak telekominikasyon yo ak mache mobil matirite pou dezyèm pi gwo jaden aplikasyon an ak 9,1 milyon dola ameriken. Yole predi ke konpoze an jeneral to kwasans anyèl nan GaN soti nan 2020 a 2026 ap ogmante pa apeprè 70%, epi li espere yo dwe $ 1.1 milya dola pa 2026. To kwasans lan konpoze anyèl nan konsomatè elektwonik se 69%, rive 672 milyon dola ameriken. ; konpoze to kwasans anyèl la nan telekominikasyon ak mache mobil se 71%, rive 223 milyon dola ameriken; li vo mansyone ke konpoze anyèl to kwasans lan nan mache otomobil la pral rive nan 185%, Gen yon mache nan 155 milyon dola ameriken.