Service Hotline
חדשות
חדשות
מתקפה של 2021 על שוק הסיליקון קרביד המקומי!
2022-03-17
313
The semiconductor industry is known as "a generation of materials, a generation of technology, a generation of industry". The first generation was silicon, the second generation was gallium arsenide, and what we are going to study today is the third generation semiconductor industry chain.
Gallium nitride (GaN) and silicon carbide (SiC) are called the third-generation semiconductor duo. In this article, we focus on silicon carbide (SiC).
Today, when Si material is close to the theoretical performance limit, SiC power devices have always been regarded as "ideal devices" and are highly anticipated due to their high withstand voltage, low loss, high efficiency and other characteristics.
With the rapid development of strategic emerging industries such as 5G, new energy vehicles, photovoltaic power generation, and aerospace, companies upstream and downstream of the industry chain have rushed to enter the market.עם צמיחת הביקוש הפוטנציאלית העצומה בשוק, סביבת השקעות לוהטת ותמיכה במדיניות, תעשיית ה-SIC של ארצי השלימה את הפריסה הבסיסית..
מנקודת מבט של תחומי יישומים, כלי רכב אנרגיה חדשים הם שוק היישומים הגדול ביותר עבור התקני SiC, המהווים יותר מ-50%. בעתיד, סין תהפוך לשוק ה-SiC הגדול ביותר.
As the first and second generation semiconductor material processes gradually approach the physical limits, the third generation semiconductor material, which is expected to break through the bottleneck of traditional semiconductor technology, has become the darling of industry development.
למעשה, הסיבה לכך שחומרי מוליכים למחצה מחולקים ל"דורות" בסין נובעת בחלקה משלוש המהפכות התעשייתיות שבאו בעקבות היישום בקנה מידה גדול של חומרי מוליכים למחצה.
The first generation of semiconductor materials is represented by silicon (Si), which replaced bulky electron tubes and promoted the rapid development of the microelectronics industry with integrated circuits as the core.
חומרי המוליכים למחצה מהדור השני הם בעיקר גליום ארסניד (GaAs), אינדיום אנטימוניד (InSb) וכו'. לייזרים מוליכים למחצה אינדיום זרחתיים הם מרכיבים מרכזיים במערכות תקשורת אופטיות, ומכשירים מהירים של גליום ארסניד פתחו תעשיות חדשות של סיבים אופטיים ותקשורת ניידת.
The third generation semiconductor materials represented by silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) are effectively promoting the development of new energy, photovoltaics, electric vehicles and other industries.
Judging from the three important parameters of semiconductor materials, the third-generation semiconductor materials are stronger than silicon material devices in three indicators: electron mobility (high-frequency operating performance under low-voltage conditions), saturation drift rate (high-frequency operating performance under high-voltage conditions), and bandgap width (voltage withstand performance, maximum operating temperature and optical performance of the device).
ביניהם, הבולט ביותר הוא "פער פס רחב (WideBand-Gap)" של מוליך למחצה מהדור השלישי. היתרון של פער פס גבוה הוא שהמכשיר עמיד בפני מתח גבוה וטמפרטורה גבוהה, בעל הספק גבוה, עמידות בפני קרינה, מוליכות חזקה, מהירות עבודה מהירה והפסדי עבודה נמוכים.
מנקודת מבט של מדינה, סין היא שוק כלי הרכב החדשים הגדול בעולם, עם מכירות העולות בהרבה על כל שאר המדינות ומהוות יותר מ-40% מהנתח העולמי.מנקודת מבט של תחומי יישומים, כלי רכב אנרגיה חדשים הם שוק היישומים הגדול ביותר עבור התקני SiC, המהווים יותר מ-50%. בעתיד, סין תהפוך לשוק ה-SiC הגדול ביותר.
According to IHS data, the total SiC (silicon carbide) market will reach US$50 million this year and will soar to US$160 million by 2028. Among them, in the electric vehicle charging market, SiC's compound annual growth rate in the next few years is as high as 59%; in the photovoltaic and energy storage market, SiC's compound annual growth rate is also 26%; and in the power supply part, this number is also 16%. The overall compound annual growth rate is also as high as 16%.
הממשלה ממלאת את תפקיד הון סיכון ומשתתפת בהשקעה ובבנייה של מספר רב של פרויקטים של SiC.
רוב פרויקטי ה-SiC מושקעים ונבנים במשותף על ידי רשויות מקומיות וחברות. רשויות מקומיות משקיעות יחסית יותר ונושאות ביותר סיכונים.
בניגוד לפרויקטים מסורתיים מבוססי סיליקון, המרוכזים בערים מהשורה הראשונה והשנייה בסין, פרויקטים של סיליקון וקרינת מפוזרים ברחבי המדינה.
בהשוואה לפרויקטים מבוססי סיליקון, ההשקעה הכוללת בפרויקטים של סיליקון נמוכה יחסית, ועיריות קטנות ובינוניות רבות להוטות לשפר את תדמית העיר ולהגדיל את פריסת תעשיית המוליכים למחצה.
סיכום של כמה פרויקטים של SiC בהם מעורבות רשויות מקומיות באופן ספציפי
ההתלהבות מההון גוברת, וכמות גדולה של כסף זורמת לתעשיית ה-SiC.
הממשל המרכזי והמקומי פרסמו שורה של מדיניות לקידום פיתוח תעשיית ה-SiC.
בנוסף, ב"תוצרת סין 2025", הציבה המדינה גם יעדים ספציפיים לקצב הלוקליזציה של תקשורת 5G וניהול אנרגיה יעיל. היעד דורש שקצב הלוקליזציה של חומרי מוליכים למחצה מתקדמים יגיע ל-50% עד 2025. מדיניות חיובית זו תסייע רבות לפיתוח ולצמיחה נוספים של שוק ה-SiC.
בהשתתפות חברת Lujing Semiconductor בתערוכת האלקטרוניקה של מינכן 2021, קבוצת טורי הטלוויזיה "איכות" ראיינה גם את מנכ"ל החברה, מר שו וונהוי, בנושא "תוצרת סין 2025" בנוגע לפיתוח מוליכים למחצה מהדור השלישי. השימוש בהתקני כוח מסיליקון קרביד יהיה בשימוש נרחב ב-3-5 השנים הקרובות, ואף יוכל להחליף לחלוטין מוצרים מבוססי סיליקון בתחומים מסוימים.
בהשוואה לשווקים זרים, ארצי החלה במחקר על חומרים והתקנים של SiC מאוחר יחסית. בהתבסס על גורמים שונים, שרשרת התעשייה של SiC בסין השלימה את הפריסה הבסיסית והשיגה תוצאות מסוימות, תוך צמצום הפער בהדרגה עם טכנולוגיות מתקדמות זרות. מספר חברות מובילות צצו בכל חוליה.
קיים פער ברור בין אינדיקטורים טכניים לבין יצרנים בינלאומיים, ועקביות המוצר היא חיסרון שקשה להתגבר עליו.
ניתן לסכם באופן גס את הסיבות לפער הטכנולוגי ולבעיות העקביות של מצעים ביתיים לשתי הקטגוריות הבאות:
-
היבטים טכניים כגון התאמת חומרים, דיוק ציוד ובקרת שדה תרמי דורשים תקופה ארוכה של צבירת ידע. יצרנים מקומיים התחילו מאוחר יחסית והשקיעו פחות, מה שהותיר פער ברור עם יצרנים זרים מובילים.
-
ליצרנים מקומיים יש פחות לקוחות מפוזרים ויותר, ומהירות המשוב שלהם איטית יותר ותוכן המשוב אינו שלם. קווי המוצרים של CREE מכסים מצעים, אפיטקסיה, התקנים ואפילו מודולים, והמשוב האחורי מספק ובזמן.
הפער הטכנולוגי מוביל ישירות לביצועים כלליים ירודים של המצע ולחוסר יכולתו לשמש בקווי ייצור עם דרישות גבוהות יותר.
The consistency problem means that the proportion of high-quality substrates is low, which directly leads to a significant increase in the cost of the substrates.
בעיקר בגלל שתי הנקודות הנ"ל, מצעים ביתיים אינם מסוגלים כיום להיכנס לשרשרת האספקה המרכזית.
המחסומים הטכניים נמוכים, והרמה הטכנית הכוללת אינה שונה בהרבה מזו של מדינות זרות.
טכנולוגיית האפיטקסיה פשוטה יחסית, והתהליך העיקרי הוא גידול שכבה חדשה של גביש יחיד על גבי מצע ה-SiC המקורי. זוהי חוליה בעלת ערך מוסף נמוך וסף טכני נמוך יותר בכל שרשרת התעשייה.
תהליך האפיטקסיאלי מסתמך על ציוד בוגר (כיום הציוד המרכזי בתעשייה הוא ציוד CVD המסופק על ידי Aixtron וחברות אחרות). תהליך שקיעת האדים נשלט בקפדנות על ידי מדי זרימה. לתעשייה ולספקי הציוד יש טכנולוגיות בוגרות יחסית.
Taking the domestic manufacturer Han Tiantian as an example, the technical level is not much different from that of Japan's Showa Denko, a leading international extension company. According to survey feedback, Hantian Tiancheng and Showa Denko have competed in multiple markets around the world.
קיים פער ברור בין אינדיקטורים טכניים לבין יצרנים בינלאומיים. עקביות המוצרים היא חיסרון שקשה להתגבר עליו. עדיין קשה למצעים מקומיים להיכנס לשרשרת האספקה המרכזית.
לְעַצֵב:עיצוב התקן SiC הוא פשוט יחסית, והפער עם מדינות זרות הוא קטן יחסית
-
There are no patent barriers to SiC SBD device design. Leading domestic companies have begun the research and development of Gen 6 SiC SBD, and the gap with foreign countries is relatively small.
-
In terms of SiC MOSFET devices, many domestic companies claim to have completed research and development, but have not yet entered mass production. At the same time, the latest Gen 4 Trench SiC MOSFET patent is held by foreign companies, and there may be patent issues in the future.
יִצוּר:There is a clear gap between SiC device manufacturing and foreign countries
-
רוב קווי הייצור של מכשירי SiC SBD נמצאים בשלב של פתיחה מוקדמת. הם עדיין צריכים לעבור שלבים כמו הגדלת כושר הייצור, ועדיין קיים פער מסוים בין ייצור בקנה מידה גדול לייצור המוני יציב.
-
At present, all domestic SiC MOSFET device manufacturing platforms are still under construction, and the production lines of some companies are still in the planning stage, and there is still a long way to go before formal mass production.
Market competition is fierce, and the overall maturity of the domestic industry is still low.
The current competitive situation of domestic companies in SIC modules:
Many domestic new energy vehicle manufacturers have made radical layouts and built their own SiC module production lines to meet their own needs and cover them from upstream to downstream. At the same time, some traditional module manufacturers are also conducting research and development of SiC modules horizontally, relying on the experience of Si-based modules to speed up research and development progress.
However, most of the construction of module production lines of domestic new energy vehicle manufacturers started in 2019/20, and it will take at least 22 years to ramp up. Most of the emerging module manufacturers in China are small and have not yet achieved large-scale mass production. The maturity of domestic industry is still low.
בנוסף לתחרות בין יצרנים מקומיים, הלחץ התחרותי האמיתי בתחום ה-SIC עדיין מגיע מצד ענקיות זרות. נכון לעכשיו, SBDs ו-MOSFETs מסיליקון קרביד 600-1700V מיצרנים בינלאומיים גדולים כמו Infineon, ST ו-Rohm הגיעו לייצור המוני. יצרני סיליקון קרביד מקומיים משיקים כיום בעיקר מוצרי דיודה. רק קומץ יצרני MOSFET מייצרים המוני, ועדיין יש מקום לפריצות דרך. מבחינת קווי ייצור, Cree, Infineon וכו' החלו לפרוס קווי ייצור של 8 אינץ', בעוד שיצרנים מקומיים עדיין עוברים לקווים של 6 אינץ'. Cree לבדו מהווה כ-40% משוק הסובסטרטים.
עוד זמן רב, נתיב ההתקפה של חברות רשתות ה-SIC המקומיות יהיה באופק. הדרך עוד ארוכה! אך למרבה המזל, SiC הציג ביצועים מצוינים בתחומים שונים כמו 5G, כלי רכב לאנרגיה חדשה ופוטו-וולטאית. השוק גדול מספיק, והביקוש לתחליפים מקומיים נמשך, כך שחברות מקומיות עדיין יכולות להתחרות!
שאנדונג טיאניואה,טיאנקה הדה, חיסכון באנרגיה של ג'ונגקה, קריסטל טונגגואנג
האן טיאן טיאן צ'נג,Dongguan Tianyu
אינטגרציה של סנאן,טייקו טיאנרון, ז'אנקסין אלקטרוניקה, מוליכים למחצה בסיסיים,ג'ינאן לוג'ינג סמיקונדקטורלַחֲכוֹת.
הצהרת אחריות: מאמר זה נלקח מ"לו ג'ינגשין סיטי". מאמר זה מייצג רק את דעותיו האישיות של המחבר ואינו מייצג את דעותיה של Sacco Micro והתעשייה. הוא מיועד להדפסה חוזרת ושיתוף בלבד ותומך בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת המחבר לצורך הדפסה חוזרת. במקרה של הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.
Related Recommendations
粤公网安备44030002007346号