Dyfeisiau pŵer yw cydrannau craidd lled-ddargludyddion cerbydau ynni newydd, a nhw yw'r trac allweddol ar gyfer gwella gwerth. Gyda datblygiad cerbydau ynni newydd, mae'r galw am ddyfeisiau pŵer yn cynyddu, sydd wedi dod yn bwynt twf newydd ar gyfer dyfeisiau lled-ddargludyddion pŵer. Y dyfeisiau pŵer mwyaf poblogaidd yw IGBT, SiC a GaN, yn enwedig y lled-ddargludyddion trydydd cenhedlaeth. O gychwyn prosiect, codi arian ac adeiladu peiriannau i gyflwyno a chynhyrchu offer, mae pob cam o ddyfais pŵer fach wedi denu sylw eang gan y diwydiant. Mae'n ddigon i ddangos bod y cyhoedd yn optimistaidd ynghylch rhagolygon datblygu dyfeisiau pŵer, yn ogystal â disgwyliadau ar gyfer gweithgynhyrchwyr dyfeisiau pŵer domestig. Yn ffodus, mae llawer o weithgynhyrchwyr domestig IGBT, SiC, a GaN wedi dod un ar ôl y llall gyda newyddion da o" comisiynu", fel ein bod ymhellach i ffwrdd o'r byd' s gweithgynhyrchwyr datblygedig , a gallwn obeithio bod yn y don o gerbydau ynni newydd. Daliwch y bws gwennol.
Mae gweithgynhyrchwyr dyfeisiau pŵer domestig wedi dod i gam newydd o" comisiynu"
Ar Fehefin 5ed, cafodd prosiect Cam I Innosec' s GaN Suzhou 8 modfedd wedi'i seilio ar silicon ei gynhyrchu'n swyddogol. Disgwylir i'r prosiect fuddsoddi 8 biliwn yuan. Bydd y gwaith adeiladu ac offer yn symud i mewn wedi'i gwblhau yn 2020, a bydd cynhyrchu màs yn dechrau heddiw, gan ddod yn fyd Y cwmni cyntaf i gyflawni masgynhyrchu galliwm nitrid 8 modfedd wedi'i seilio ar silicon. Bydd y gallu cynhyrchu yn dringo'n raddol ar ôl cynhyrchu. Erbyn diwedd 2021, bydd y gallu cynhyrchu yn cyrraedd 6,000 o wafferi / mis. Ar ôl i'r prosiect gael ei gwblhau'n llawn ar ddiwedd 2022, bydd y planhigyn Suzhou yn cyflawni capasiti cynhyrchu blynyddol o 780,000 wafferi gallium nitride seiliedig ar silicon 8 modfedd, gyda gwerth allbwn blynyddol amcangyfrifedig o 15 biliwn yuan.
Sefydlwyd Innosec (Zhuhai) Technology Co, Ltd ar Ragfyr 12, 2015. Ym mis Tachwedd 2017, seremoni gomisiynu ei quot &; llinell gynhyrchu galiwm nitrid&8 modfedd yn seiliedig ar silicon; ei gynnal yn Zhuhai. Ym mis Mehefin 2018, rhyddhaodd y cwmni gynnyrch pŵer WLCSP galliwm nitrid 8 modfedd cyntaf y byd' s. Ym mis Mehefin 2018, cynhaliwyd seremoni arloesol Sylfaen Lled-ddargludyddion Bandgap Eang Suzhou yn Parth Uwch-dechnoleg Fenhu, Dinas Wujiang.
Ar fore Mehefin 23, cafodd Sanan Semiconductor yn Changsha, Hunan ei oleuo’n swyddogol a’i roi mewn cynhyrchiad. Uchafbwynt mwyaf y sylfaen hon yw mai hi yw'r gadwyn ddiwydiannol carbide silicon ddomestig gyntaf a thrydydd byd-eang wedi'i hintegreiddio'n fertigol gan gynnwys deunyddiau swbstrad, twf epitaxial, gweithgynhyrchu wafer a phecynnu a phrofi. Mae gan Hunan San' prosiect SiC Lled-ddargludyddion gyfanswm buddsoddiad o 16 biliwn yuan. Ers y torri tir newydd ym mis Gorffennaf 2020, mae'r uwch ffatri gydag allbwn misol o 30,000 o wafferi carbid silicon 6 modfedd wedi'i chwblhau a'i rhoi ar waith. Y cam nesaf mewn cynhyrchu yw dadfygio a thapio'r broses. Ar ôl ei gwblhau, disgwylir i Sylfaen Lled-ddargludyddion Hunan San'an gyflawni gwerthiannau blynyddol o 12 biliwn yuan.
Sefydlwyd Xiamen Sanan Integration ym mis Mai 2014, a dechreuodd ehangu i lled-ddargludyddion cyfansawdd pen uchel yn 2015. Ar ddiwedd 2018, rhyddhaodd Sanan Integration blatfform proses SiC, gan ddod y cylched integredig lled-ddargludyddion cyfansawdd 6 modfedd masnachol domestig cyntaf i fynd i mewn cynhyrchu màs sylweddol. Llwyfan gweithgynhyrchu.
Hyd yn hyn, mae Sanan Integrated wedi lansio technolegau proses datblygedig ar gyfer cymwysiadau RF fel GaAs HBT a pHEMT ym maes amledd microdon a radio, ac mae wedi adeiladu llinell weithgynhyrchu wafer cyfansawdd 4 modfedd, proffesiynol 4-awr. Ym maes electroneg pŵer, cyflwynwyd deuodau pŵer SiC a dyfeisiau pŵer galiwm nitrid sy'n seiliedig ar silicon gyda dibynadwyedd uchel a dwysedd pŵer uchel.
Ar brynhawn Mehefin 23, cynhaliwyd seremoni gwblhau a chomisiynu llinell gynhyrchu IGBT Semiconductor Sun.King Asia Pacific, is-gwmni i Sun.King Technology, yn sylfaen gynhyrchu Sun.King IGBT, gan nodi bod ei linell gynhyrchu IGBT wedi dechrau ar y cam cynhyrchu treial. Technoleg Sunjing' s Mae prosiect IGBT yn bwriadu adeiladu 2 linell gynhyrchu proses backside sglodion IGBT a 5 llinell gynhyrchu pecynnu modiwl IGBT a phrofi. Ar ôl ei gwblhau, bydd y gallu cynhyrchu blynyddol yn cyrraedd 2 filiwn o gynhyrchion modiwl IGBT.
Deallir bod Sunjing Technology wedi lansio ei brosiect IGBT technoleg ei hun yn swyddogol ym mis Mawrth 2019. Yn dilyn hynny, ym mis Gorffennaf 2019, llofnodwyd ac ymsefydlwyd prosiect IGBT Sun.King yn swyddogol yn Jiashan. Ym mis Mehefin 2020, dechreuwyd adeiladu sylfaen gynhyrchu IGBT Sun.King. Ym mis Medi yr un flwyddyn, lansiwyd cynhyrchion sglodion a modiwlau IGBT cyntaf Sun.King' s yn swyddogol. Bydd cymwysiadau cynnyrch IGBT y cwmni' s yn cwmpasu'r meysydd foltedd isel a chanolig o 600V i 1700V, ac yn targedu marchnadoedd cerbydau trydan, pŵer gwynt ffotofoltäig, a throsi amledd diwydiannol.
Mor gynnar â mis Mawrth eleni, dywedodd Zhang Penggang, uwch is-lywydd gwerthiannau byd-eang Nexperia Semiconductor, mewn cyfweliad unigryw â theledu cylch cyfyng bod Wingtech Nexperia' s fab wafer 12 modfedd yn Lingang, Shanghai wedi torri tir ym mis Ionawr eleni a bydd yn dechrau yn 2022. Fe'i cynhyrchwyd ym mis Gorffennaf 2007, a disgwylir i'r gallu cynhyrchu gyrraedd 400,000 o wafferi y flwyddyn. Mae Nexperia yn canolbwyntio ar gynhyrchu, dylunio a gwerthu dyfeisiau arwahanol, dyfeisiau rhesymeg a dyfeisiau MOSFET.
Mae sglodyn pŵer IGBT yn mynd i mewn i 12 modfedd
Ar hyn o bryd, mae gan IGBTs berfformiad cost uwch ac aeddfedrwydd yn y mwyafrif o senarios cais pŵer uchel, ac ni allwn wneud heb IGBTs am gyfnod. At hynny, mae dyfeisiau pŵer IGBT hefyd wedi dechrau symud ymlaen yn llawn i sglodion gradd modurol. Yn ôl adroddiad ariannol Star Semiconductor' s, yn 2020, bydd modiwlau IGBT gradd modurol a gynhyrchir gan ddefnyddio sglodion Star Semiconductor' s eu hunain yn cefnogi mwy na 200,000 o geir yn y farchnad fyd-eang. Yn ôl rhagolwg Stratview Research' s ar y farchnad IGBT, amcangyfrifir y gallai fod gan y farchnad IGBT gyfradd twf blynyddol cyfansawdd iach o 4.5% rhwng 2020 a 2025.
Yn yr erthygl flaenorol" IGBT Domestig, beth yw'r cryfder?", gwnaeth yr awdur hefyd gyflwyniad am gryfder IGBT domestig. Yn eu plith, mae'n werth nodi bod IGBT yn gwmni sy'n ddibynnol iawn ar fanylion y llinell gynhyrchu. Cymerwch adroddiad Infineon ei hun fel enghraifft, yr un dyluniad, perfformiad cynhyrchion a gynhyrchir ar linellau cynhyrchu afrlladen 6 modfedd ac 8 modfedd Mae'r gwahaniaeth yn enfawr, a pherfformiad y cynhyrchion a gynhyrchir ar yr un ddwy linell gynhyrchu afrlladen 8 modfedd yn wahanol iawn hefyd. Mae hyn yn golygu na all y cwmni dylunio sefyll ar ei ben ei hun y tu hwnt i gefnogaeth y ffowndri.
Ac mae Star Semiconductor, y cwmni IGBT blaenllaw, hefyd wedi gweithio'n agos gyda Hua Hong ar ffowndri sglodion IGBT. Ar Fehefin 24, ymunodd Hua Hong Semiconductor â Star Semiconductor i greu sglodion IGBT gradd modurol ac IGBTs 12 modfedd i gyflawni cynhyrchu màs. Mae'r sglodyn IGBT hwn wedi pasio dilysu cynnyrch cwmnïau ceir terfynol ac wedi mynd i mewn i'r farchnad cymwysiadau modurol fel unedau pŵer. Mae'r llwyth cronnus o IGBTs y ddwy ochr wedi rhagori ar 250,000 o wafferi 8 modfedd cyfwerth.
Yn 2020, cyflwynodd Hua Hong Semiconductor y dechnoleg IGBT 8 modfedd i'r llinell gynhyrchu 12 modfedd. Ar ôl llai na blwyddyn o ymchwil a datblygu, llwyddodd i sefydlu'r broses gynhyrchu afrlladen IGBT ar y llinell gynhyrchu 12 modfedd. Cwmni ffowndri wafer pur sy'n masgynhyrchu stop caeau giât ffos ddatblygedig (FS, Field Stop) IGBTs gyda llinell gynhyrchu 12 modfedd.
Ac mae ramp i fyny ei allu cynhyrchu Wuxi' s wedi bod yn cyflymu. Bydd ffatri 12 modfedd Hua Hong' s Wuxi yn cyfrannu US $ 54.6 miliwn mewn refeniw gwerthiant yn Ch1 yn 2020, gan gyfrif am 17.9% o gyfanswm y refeniw, cynnydd o 53.1% o'r chwarter blaenorol. Ar hyn o bryd, mae gan y planhigyn 12 modfedd yn Wuxi allu cynhyrchu misol o dros 40,000 o ddarnau, y mae 18,000 o ddarnau ohonynt yn ddyfeisiau pŵer, 10,000 o ddarnau yr un ar gyfer Flash a CIS wedi'u hymgorffori, a nifer fach o gynhyrchion eraill. Dechreuodd y cwmni gyflymu cynllun ehangu ei ffatri 12 modfedd yn Wuxi ers y llynedd. Amcangyfrifir y bydd y gallu cynhyrchu misol yn cyrraedd 65,000 o ddarnau erbyn diwedd eleni, a disgwylir iddo fod yn fwy na 80,000 o ddarnau erbyn canol 2022.
Ar hyn o bryd, y llinellau cynhyrchu mwyaf cystadleuol ar gyfer cynhyrchion IGBT yw 8 modfedd a 12 modfedd, a'r gwneuthurwr blaenllaw yw Infineon. Roedd mwyafrif helaeth y gwneuthurwyr afrlladen ddomestig yn dal i fod ar y cam o gynhyrchion 6 modfedd. Ar hyn o bryd, mae BYD, Zhuzhou CRRC Times, Shanghai Advanced, Huahong Grace, Silan Micro, ac ati wedi cyflawni masgynhyrchu cynhyrchion 8 modfedd yn Tsieina, a gweithredwyd llinell gynhyrchu sglodion 12 modfedd gyntaf Silan Micro yn swyddogol ym mis Rhagfyr 2020. Rhowch i mewn i gynhyrchu.
Mae China Resources Micro hefyd yn ehangu ei linell gynhyrchu 12 modfedd. Ar 7 Mehefin, 2020, cyhoeddodd y cwmni y bydd y cwmni ac ail gam y Gronfa Fawr a Chongqing Xiyong yn buddsoddi 9.5, 1.65, a 2.4 biliwn yuan yn y drefn honno i sefydlu Runxi Microelectronics. Y prosiect hwn Gyda buddsoddiad o tua 7.55 biliwn yuan, bydd yn ffurfio gallu cynhyrchu wafer lled-ddargludyddion pŵer pen uchel 12 modfedd 30,000 / mis ar ôl ei gwblhau, ac yn cefnogi galluoedd prosesu epitaxial a ffilm denau 12 modfedd. Bydd y llinell gynhyrchu yn mabwysiadu proses 90nm ac yn cynhyrchu cynhyrchion lled-ddargludyddion pŵer yn bennaf fel MOSFETs, IGBTs, a sglodion rheoli pŵer, wrth baratoi ar gyfer mynd i mewn i feysydd rheolaeth ddiwydiannol ac electroneg modurol.
Gellir gweld bod gweithgynhyrchwyr IGBT domestig wedi dal hyd at 12 modfedd yn raddol. Mae ffeithiau wedi profi mai dim ond er mwyn gwella perfformiad ac ansawdd yn barhaus y mae angen i weithgynhyrchwyr IGBT domestig, a gellir disgwyl y dyfodol.
SiC gyda llawer o fanteision, mae angen i ni wynebu'r anawsterau i ddal i fyny o hyd
Yn ogystal â chael eu defnyddio'n helaeth mewn gwrthdroyddion ffotofoltäig, cyflenwadau pŵer diwydiannol a marchnadoedd pentwr gwefru, mae dyfeisiau pŵer SiC yn cael eu hysgogi yn bwysicaf oll gan gyflwyniad cyflym cyflym diweddar gweithgynhyrchwyr cerbydau ynni newydd. Mae nodweddion colli switsh isel, amledd newid uchel a gwrthiant tymheredd uchel yn gwneud SiC yn Ddelfrydol foddhaol ar gyfer gofynion cerbydau trydan. Mae SiC wedi cynyddu effeithlonrwydd dyfeisiau pŵer o fwy na 2%, ac mae dyfeisiau pŵer sy'n seiliedig ar SiC wedi lleihau'r pwysau 6 cilogram, a gallant sicrhau cynnydd o 30% mewn milltiroedd cerbydau.
Dywedodd adroddiad Yole, erbyn 2024, bod disgwyl i’r farchnad fyd-eang ar gyfer dyfeisiau pŵer SiC modurol gyrraedd 1.93 biliwn o ddoleri’r UD, sy’n cyfateb i gyfradd twf cyfansawdd o 29% yn 2018-2024. Cyfradd twf cyfansawdd cymwysiadau dyfeisiau pŵer SiC rhwng 2017 a 2023 yw 27%, y mae cyfradd twf cyfansawdd cerbydau trydan a hybrid yn 81%, a chyfradd twf cyfansawdd pentyrrau gwefru / gorsafoedd gwefru yw 58%.
Ond y rheswm craidd pam nad yw SiC wedi ffrwydro mewn gwirionedd yw'r pris uchel. O'i gymharu â dyfeisiau Si, mae pris SiC yn aml sawl gwaith yn uwch. Er bod y mwyafrif o unedau gwefru, gwrthdroyddion, trawsnewidwyr DC-DC a cherbydau trydan yn defnyddio sglodion silicon ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o gyflenwyr y farchnad wedi gweld anghenion amnewid gan OEMs a chyflenwyr cynradd ac eilaidd yn y diwydiant modurol. Mae cyflenwyr marchnad fel Infineon Technologies, ST a NXP yn betio'n drwm ar lled-ddargludyddion pŵer SiC ar gyfer y farchnad fodurol. Mae llawer o weithgynhyrchwyr SiC hefyd wedi llofnodi cytundebau cyflenwi aml-flwyddyn gyda chyflenwyr wafer Cree / Wolfspeed a SiCrystal.
Mae gan SiC gymaint o nodweddion rhagorol, mae'r farchnad yn gefnfor glas. Fodd bynnag, yn ôl ymarferwyr y diwydiant, mae yna lawer o fylchau o hyd rhwng diwydiant SiC Tsieina' s a brandiau wedi'u mewnforio o ran swbstradau, epitaxy, a dyfeisiau:
O safbwynt swbstradau, mae swbstradau carbid silicon 4 modfedd domestig yn gymharol agos at y lefel dramor o ran ansawdd, ac maent wedi dechrau cael eu defnyddio mewn sypiau mewn rhai dyfeisiau brand domestig. Mae'r swbstrad 6 modfedd wedi'i gynhyrchu mewn màs dramor, ac mae'n dal i fod mewn cyfnod cymharol gynnar o ddilysu yn Tsieina. Efallai bod y swbstrad 8 modfedd wedi'i ddatblygu yn Tsieina, a disgwylir i frandiau tramor fel Cree gyflawni masgynhyrchu erbyn 2023. A siarad yn gyffredinol, mae bwlch mawr rhwng gwledydd domestig a thramor ar lefel y deunyddiau crai.
Gan ddod i'r agwedd epitaxial, mae anhawster cyffredinol gweithgynhyrchu epitaxial a'r gofynion ar gyfer rheoli diffygion yn uwch nag un y swbstrad. Mae wafferi epitaxial 4 modfedd domestig eisoes wedi cael rhai cymwysiadau ar raddfa fawr. Yn ystod y ddwy flynedd ddiwethaf, mae perfformiad wafferi epitaxial 4 modfedd wedi'i wella ymhellach gyda'r adborth dilysu gan ochr cais y farchnad. Mae'r ddalen swbstrad 6 modfedd newydd gyrraedd y cam swp, a thynnodd gweithwyr proffesiynol y diwydiant sylw at y ffaith bod angen buddsoddi mwy o adnoddau er mwyn cau'r bwlch gyda gwledydd tramor.
O ran dyfeisiau, mae brandiau a fewnforir yn cyfrif am fwyafrif cyfran gyfan y farchnad carbid silicon, yn enwedig mewn meysydd cymharol uchel fel gweinyddwyr cyflenwad pŵer ar fwrdd a chyflenwadau pŵer cyfathrebu. O dan y duedd gyffredinol o amnewid domestig, mae brandiau lleol wedi dechrau treiddio i rai ardaloedd sydd â gofynion dibynadwyedd cymharol uchel, yn enwedig ar gyfer cynhyrchion sydd â bylchau cymharol fach fel deuodau carbid silicon, y disgwylir iddynt gynyddu eu cyfran o'r farchnad mewn cyfnod cymharol fyr. Mae angen gwella MOSFETs carbid silicon domestig ymhellach o ran technoleg a dibynadwyedd er mwyn cyflawni masgynhyrchu.
Er ein bod yn wynebu bwlch penodol, o dan ddylanwad twf galw'r farchnad, gwelliant technolegol, cefnogaeth polisi, prinder craidd byd-eang a ffactorau eraill, mae cwmnïau carbid silicon domestig yn datblygu'n gyflym ar hyn o bryd, gan gynyddu cyfran y farchnad yn raddol, a chulhau'r bwlch gyda brandiau a fewnforir. . Mae nifer o gwmnïau domestig, gan gynnwys Tianke Heda, Semiconductor Sylfaenol, Shandong Tianyue, Shanxi Shuoke a Hantian Tiancheng, hefyd yn tyfu yn y maes hwn ac yn ceisio datblygiadau arloesol.
Mae'r farchnad GaN yn dyblu yn 2020, ac mae cwmnïau GaN domestig yn datblygu'n gyflym
Yn ôl Yole, mae’r farchnad GaN pŵer wedi dyblu yn 2020, gan dynnu sylw at dwf anhygoel gwefrwyr cyflym ffonau clyfar ac arwain y marchnadoedd telathrebu a modurol. Yn 2020, mae gan farchnad offer GaN 46 miliwn o ddoleri'r UD, yr oedd electroneg defnyddwyr yn cyfrif am 28.7 miliwn o ddoleri'r UD, ac roedd y marchnadoedd telathrebu a symudol yn cyfrif am yr ail faes cais mwyaf gyda 9.1 miliwn o ddoleri'r UD. Mae Yole yn rhagweld y bydd cyfradd twf blynyddol cyfansawdd cyffredinol GaN rhwng 2020 a 2026 yn cynyddu oddeutu 70%, a disgwylir iddo fod yn $ 1.1 biliwn erbyn 2026. Cyfradd twf blynyddol cyfansawdd electroneg defnyddwyr yw 69%, gan gyrraedd 672 miliwn o ddoleri'r UD. ; cyfradd twf blynyddol cyfansawdd marchnadoedd telathrebu a symudol yw 71%, gan gyrraedd 223 miliwn o ddoleri'r UD; mae'n werth nodi y bydd cyfradd twf blynyddol cyfansawdd y farchnad fodurol yn cyrraedd 185%. Mae marchnad o 155 miliwn o ddoleri'r UD.