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Considerazioni di investimento per il nitruro di gallio su silicio
2022-03-17 279

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Valore di investimento della pista nazionale in nitruro di gallio
          1. Valore di investimento della pista in nitruro di gallioLe proprietà dei materiali dei semiconduttori di terza generazione sostituiranno gradualmente parte del mercato dei dispositivi di potenza a base di silicio. Ciò è stato continuamente verificato attraverso applicazioni di mercato ed è sostanzialmente diventato un consenso. Rispetto al carburo di silicio, gli attuali principali svantaggi del nitruro di gallio a base di silicio includono la bassa tensione nominale e la mancanza di dati di verifica dell'affidabilità. Inoltre, a causa del basso valore di output complessivo del nitruro di gallio a base di silicio, gli effetti di scala non si sono ancora formati, con conseguente assenza di vantaggi in termini di costi rispetto al carburo di silicio. Tuttavia, i produttori di nitruro di gallio a base di silicio stanno attualmente promuovendo l'evoluzione dei prodotti verso un'elevata tensione di tenuta (attualmente prodotti da 1200 V) e un'elevata affidabilità (attualmente dispongono di dati di affidabilità ideali per dispositivi ad alta tensione) attraverso l'epitassia, la struttura del dispositivo e i circuiti di controllo del pilotaggio. Inoltre, il prezzo di vendita dei dispositivi al nitruro di gallio si è avvicinato a quello dei MOS al silicio e le prestazioni, la qualità e il costo del prodotto continuano ad avvicinarsi al punto ottimale. Inoltre, rispetto al carburo di silicio,Il nitruro di gallio a base di silicio è di per sé in grado di offrire una maggiore efficienza energetica e costi inferiori. Nell'intervallo di tensione da 600 V a 1200 V, il nitruro di gallio a base di silicio diventerà una tecnologia altamente competitiva.Inoltre, con la continua applicazione del carburo di silicio nei mercati automobilistico e fotovoltaico, si stanno effettuando investimenti per miliardi, se non decine di miliardi, sia a livello nazionale che internazionale. Si percepisce intuitivamente che il mercato del carburo di silicio è molto ampio, mentre quello del nitruro di gallio, utilizzato nelle piccole colonnine di ricarica, appare molto più piccolo. Secondo i dati diffusi da Yole, il mercato del carburo di silicio raggiungerà i 2.5 miliardi di dollari nel 2025, mentre quello del nitruro di gallio dovrebbe attestarsi a 1 miliardo di dollari nel 2026. A prima vista, il valore complessivo della produzione di carburo di silicio è effettivamente di gran lunga superiore a quello del nitruro di gallio.    Tuttavia, il valore potenziale di produzione del carburo di silicio e del nitruro di gallio a base di silicio per la maggior parte delle imprese nazionali è in realtà equivalente:   Un aspetto da considerare è il valore di produzione del substrato. La struttura dei costi è diversa e il valore di produzione delle aziende di carburo di silicio senza collegamenti con i substrati sarà notevolmente ridotto.Il costo del substrato di carburo di silicio è circa il 50%, il costo del wafer epitassiale è circa il 20% e il costo di produzione, confezionamento e collaudo del dispositivo è il 30%. Il costo del substrato di nitruro di gallio è sostanzialmente trascurabile, l'epitassia è il 50% e la percentuale rimanente del valore di output del dispositivo è più elevata.    Il secondo aspetto da considerare è il valore di output delle specifiche del veicolo. Le esigenze del mercato sono diverse. Il carburo di silicio si concentra sulle specifiche del settore automobilistico, mentre il nitruro di gallio si concentra sul consumo.Secondo i dati diffusi da Yole, si prevede che la domanda del mercato dei veicoli elettrici rappresenterà circa il 61% nel 2025. Sempre secondo i dati di Yole, il nitruro di gallio per uso domestico rappresenta circa il 70% della domanda di mercato. Attualmente, i produttori nazionali di carburo di silicio hanno ancora molta strada da fare per raggiungere applicazioni su larga scala nel mercato automobilistico.  Il terzo aspetto consiste nel considerare il valore di uscita del MOS. Attualmente le aziende nazionali produttrici di carburo di silicio sono concentrate principalmente sul mercato dei diodi Schottky (SBD), mentre i diodi MOS vengono ancora raramente spediti.Secondo i dati pubblicati da Yole, il valore della produzione di MOS rappresenterà oltre la metà del totale dopo il 2022. Poiché il mercato successivo sarà trainato principalmente dai veicoli elettrici, la quota di MOS continuerà ad aumentare. Tuttavia, a causa dei problemi di affidabilità e di processo relativi al carburo di silicio, per i produttori nazionali è ancora difficile promuovere e applicare la tecnologia su larga scala con sicurezza e audacia. In sintesi, se si esclude il valore della produzione relativo ai materiali di substrato, al mercato automobilistico e ai MOS non automobilistici, il potenziale di produzione delle aziende nazionali di carburo di silicio non è poi così diverso da quello del nitruro di gallio a base di silicio. Considerando i tassi di crescita del mercato del nitruro di gallio e del carburo di silicio rispettivamente del 30% e del 70%, il nitruro di gallio a base di silicio rappresenta una buona opportunità dal punto di vista della scala industriale. Muscle Man Silicon Carbide e Flash Gallium Nitride si concentrano rispettivamente sui mercati industriale e dei consumatori (nel complesso). Le differenze in termini di requisiti di qualità, prezzi di mercato e cicli di introduzione sul mercato non saranno discusse in dettaglio in questa sede.Nel complesso, tuttavia, l'elasticità del mercato del nitruro di gallio, che si concentra su applicazioni a livello di consumo, sarà maggiore.Inoltre, poiché lo sviluppo della tecnologia di produzione di energia a base di carburo di silicio è relativamente maturo, in Cina esistono sostanzialmente poche aziende di alta qualità relativamente riconosciute nei settori dei substrati, dell'epitassia, della produzione di dispositivi e dell'IDM, il che riduce le opportunità per gli imprenditori.  
  2. Opportunità e vantaggi delle aziende nazionali produttrici di nitruro di gallio
  (1) “Crescita elevata + alta concentrazione” offre opportunità ai nuovi giocatoriSecondo i dati pubblicati da Yole, la dimensione complessiva del mercato nel 2020 era di soli 46 milioni di dollari USA e si prevede che crescerà fino a 1.1 miliardi di dollari USA nel 2026. Il mercato dei dispositivi di potenza GaN manterrà un tasso di crescita del 70% dal 2020 al 2026, ovvero 23 volte in 6 anni. Un tasso di crescita del settore così elevato solleva direttamente il problema di come garantire la stabilità della catena di approvvigionamento dei dispositivi al nitruro di gallio. Attualmente, Navitas e Pi, i due principali produttori globali di dispositivi di ricarica, detengono oltre il 70% della quota di mercato globale. I produttori nazionali di marchi propri utilizzano principalmente la soluzione di ricarica al nitruro di gallio di uno di questi due produttori.  A breve termine,La catena di approvvigionamento a monte è altamente concentrata e vi è una forte esigenza da parte dei clienti di grandi marchi nel settore dell'alimentazione elettrica di diversificare i rischi della catena di approvvigionamento;A lungo termine,Rispetto all'attuale quota di mercato del 65% dei MOS CR5 a base di silicio, l'attuale concentrazione di mercato del nitruro di gallio è troppo elevata e si sta gradualmente avvicinando alla struttura di mercato dei transistor a base di silicio. È molto probabilmente solo questione di tempo.    (2) L'attuale livello nazionale complessivo di nitruro di gallio a base di silicio in Cina è più vantaggioso rispetto a quello a base di silicioNel 2019, China Resources Micro e Silan Micro, le maggiori aziende cinesi di MOS e IGBT, rappresentavano rispettivamente il 3% e il 2% del mercato globale. Le attuali spedizioni di piste in nitruro di gallio di Innosec avrebbero dovuto posizionarla al terzo posto. Sebbene diverse start-up cinesi nel settore del nitruro di gallio abbiano effettuato spedizioni inferiori, le loro attuali riserve complessive di risorse tecnologiche e industriali occupano comunque una buona posizione a livello mondiale. I leader tradizionali, come Infineon e i prodotti in nitruro di gallio su silicio di Ti, faticano ancora a progredire. Nel settore cinese del nitruro di gallio su silicio, pur non essendoci stati sorpassi decisivi, osservando l'attuale posizione globale delle aziende cinesi e il bacino di talenti chiave nel campo del nitruro di gallio, la situazione generale attuale è effettivamente molto migliore di quella del silicio.  In sintesi, di fronte a un mercato in rapida espansione, le imprese nazionali possiedono la forza e il talento necessari per conquistare una fetta consistente della torta.       02       Catena di approvvigionamento “concentrata e chiusa”, valore e rischio
          L'attuale catena di approvvigionamento è "concentrata e chiusa", il che fa sì che il mercato sia guidato da un numero ristretto di fornitori.
  Concentrazione delle catene di approvvigionamento esistenti.A differenza dei prodotti a base di silicio, i materiali e le filiere produttive sono molto consolidati e la catena di approvvigionamento del nitruro di gallio attualmente ha una capacità produttiva molto limitata che ha superato la verifica dei lotti. Le fonderie estere principali sono TSMC, Fujitsu e X-Feb. A livello nazionale, Sanan Integration è l'azienda principale e anche altre fonderie stanno prendendo accordi. Nel complesso, le risorse della catena di approvvigionamento nazionale sono molto scarse.  La catena di approvvigionamento esistente è chiusa.Attualmente, la principale capacità produttiva globale di fonderie di nitruro di gallio serve un'unica azienda, e le società di progettazione e la filiera industriale sono fortemente vincolate a questo mercato. Navitas, in quanto maggiore azienda al mondo produttrice di dispositivi a base di nitruro di gallio e silicio in termini di volumi di spedizione, occupa quasi tutta la capacità produttiva di nitruro di gallio di TSMC, rendendo difficile per altri clienti ottenere tale capacità. La "concentrazione e chiusura" dell'attuale catena di fornitura ha portato a un elevato grado di concentrazione del mercato. Navitas, Pi e Innosec sono le tre aziende che controllano l'offerta di capacità produttiva chiave e guidano il mercato. Per i clienti di alimentatori di marca è difficile trovare alternative.  
  Si prevede che le catene di approvvigionamento rimarranno concentrate e chiuse   concentrazione continuaIl nitruro di gallio è un prodotto di nuova tecnologia e lo sviluppo tecnologico in tutti i suoi aspetti è ancora in una fase relativamente iniziale. Sia i clienti finali che le aziende di progettazione sono piuttosto cauti riguardo alla catena di fornitura a monte. Poiché una tecnologia collaudata è affidabile, una volta che l'intera catena industriale sarà verificata e matura, le aziende di progettazione e i clienti del settore energetico accelereranno la loro integrazione nella catena di fornitura. Trattandosi di una tecnologia emergente, l'intero ecosistema è ancora relativamente rudimentale.Mancano fornitori terzi di wafer epitassiali consolidati e le competenze nell'epitassia e nei processi al nitruro di gallio sono molto rare, il che rende molto difficile per le aziende avviare la capacità produttiva di "epitassia + produzione".Inoltre, la maturità di una nuova catena di approvvigionamento deve essere stabilizzata attraverso le spedizioni, e il tasso di rendimento deve aumentare, processi che richiedono tempo.  Da dove provengono i wafer epitassiali?Attualmente, il processo "epitassia + produzione" è profondamente integrato e diverse fonderie che effettuano spedizioni in lotti dispongono di capacità produttive indipendenti per l'epitassia.Pertanto, al momento non esiste sul mercato alcun produttore indipendente di wafer epitassiali che abbia commercializzato grandi quantità di wafer epitassiali.Pertanto, quando si valuta se sia la fonderia di nitruro di gallio attualmente in fase di maturazione o l'IDM da costruire, la prima domanda a cui occorre rispondere riguarda il percorso di soluzione e i tempi di verifica dell'epitassia.  Dove sono i talenti artigianali?Il processo di deposizione del nitruro di gallio sul silicio richiede una conoscenza approfondita dei limiti intrinseci del nitruro di gallio stesso. Tale conoscenza si basa su un lungo periodo di tentativi ed errori, che ha portato a una carenza di personale specializzato in questo campo a livello mondiale. Attualmente, alcuni produttori di energia con esperienza nel settore del silicio stanno sviluppando linee di business basate sul nitruro di gallio. La chiave sta nel reperire i talenti con competenze specifiche nel processo di deposizione del nitruro di gallio.  Eseguire iterazioni dopo la verifica in loco,A giudicare dall'esperienza di ricerca e sviluppo di TSMC, il suo processo complessivo di R&S, sia per l'epitassia che per il processo produttivo, è accompagnato da problemi riscontrati nelle applicazioni del prodotto, il che promuove ripetutamente iterazioni di R&S e garantisce stabilità all'intera catena di fornitura. Pertanto, senza sufficienti dati di verifica in loco, sia per l'epitassia che per il processo, la maturità è ancora lontana. Inoltre, è necessario risolvere il problema della resa produttiva causato dalla produzione di massa. Essendo l'azienda con le più solide capacità di ingegneria di processo, TSMC ha impiegato cinque o sei anni dalla ricerca sul nitruro di gallio alla produzione di massa stabile. Sebbene le attuali basi di ricerca e sviluppo dell'intero settore abbiano fatto maggiori progressi rispetto al passato, è ancora molto difficile superare le fasi a monte della filiera dei materiali e della produzione.Quando osserviamo l'epitassia e i processi "maturi", dobbiamo esserne ammirati e disporre di un ciclo di verifica.   chiusura continuaPoiché il nitruro di gallio a base di silicio è un settore emergente delle fonderie di semiconduttori, dalla TSMC alla cinese Sanan Integration, la sua capacità produttiva di nitruro di gallio è appena agli inizi, quindi quando una società di progettazione si affaccia sul mercato, occuperà la maggior parte della capacità produttiva dell'azienda, e l'impatto della capacità produttiva sugli ordini avrà un forte effetto a catena.L'azienda di design ha un grande volume di spedizioni → una grande richiesta di capacità produttiva → un grande supporto della fonderia → la catena di approvvigionamento è garantita → la catena di approvvigionamento è più stabile → la richiesta di ordini dei clienti è maggiore → l'azienda di design ha un grande volume di spedizioni → una grande richiesta di capacità produttiva······  
  pensiero di investimento, Per un'azienda che produce nitruro di gallio a base di silicio, una catena di approvvigionamento a monte stabile e a lungo termine è fondamentale.   Se investi in Fabless, che vanta le spedizioni più rapide, le risorse saranno concentrate in un ritmo accelerato e il rischio di ritardi sarà molto elevato.per vari motivi,Attualmente, la produzione fabless in Cina si basa principalmente sulle fonderie nazionali, le cui tecnologie di epitassia sono ancora in fase di maturazione e la cui capacità produttiva complessiva è limitata. Al momento, il volume di spedizioni delle aziende fabless cinesi di GaN-on-Si è ancora ridotto e nessuna di esse ha una forte influenza sulla capacità produttiva delle fonderie. Pertanto, una volta che un'azienda fabless riuscirà a emergere e ad ottenere ordini su larga scala, potrà occupare una posizione competitiva molto vantaggiosa, assicurandosi la capacità produttiva. Le aziende fabless che rimarranno indietro si troveranno in una situazione di grande rischio, non riuscendo ad acquisire la capacità produttiva necessaria.    La chiave per investire in un IDM con una profonda esperienza nella tecnologia "epitassia + produzione" sta nel capire se tale tecnologia è realizzabile. Se lo è, diventerà una risorsa scarsa a livello mondiale.Attualmente, per IDM è estremamente difficile portare a termine il processo di epitassia e produzione del nitruro di gallio, soddisfacendo al contempo i requisiti di resa e affidabilità, il che rappresenta una sfida notevole. Tuttavia, una volta raggiunto l'obiettivo, il vantaggio competitivo derivante dall'essere tra i primi ad entrare nel mercato sarà altrettanto significativo.        03       Il percorso tecnico dipende dalla tecnologia, ma anche dall'ecologia.
I transistor al nitruro di gallio conducono l'elettricità attraverso un gas di elettroni bidimensionale formato dall'effetto piezoelettrico all'interfaccia di due materiali con bandgap differenti (solitamente AlGaN e GaN). Poiché il gas di elettroni bidimensionale conduce elettricità solo con un'elevata concentrazione di elettroni, non si verifica il problema del recupero inverso del diodo di corpo del MOSFET al silicio. Ciò significa che, quando non viene applicata alcuna tensione tra gate e source, il drain e il componente del transistor al nitruro di gallio sono conduttivi, ovvero si tratta di un dispositivo normalmente acceso. Per ovviare a questo problema, l'industria propone solitamente due soluzioni: una consiste nell'utilizzare una struttura a cascata (Cascode) per ottenere il controllo di spegnimento collegando un MOS in serie; l'altra consiste nell'utilizzare una struttura a singolo tubo a modo di arricchimento (P-GaN), ovvero nell'aggiungere uno strato epitassiale di nitruro di gallio di tipo P al gate per ottenere il controllo di spegnimento. Entrambe le soluzioni tecniche presentano vantaggi e svantaggi specifici, ed è difficile confrontarle direttamente. Il principale svantaggio della struttura di potenziamento a singolo tubo è che l'affidabilità del gate è relativamente bassa e la tensione di tenuta è bassa. Il principale svantaggio della struttura a cascata è il problema dell'interferenza elettromagnetica (EMI) causata dall'induttanza parassita.  affidabilità.I gate realizzati con diverse tecniche di fabbricazione presentano margini di resistenza agli urti differenti. I livelli di tensione di pilotaggio del gate per P-GaN e Cascode sono generalmente di circa 7 V e 18 V, mentre le tensioni di accensione del gate sono generalmente di 6 V e 8 V. Il problema principale è che il margine di resistenza agli urti del gate della struttura P-GaN è di soli 1-2 V, il che rappresenta una sfida maggiore per l'affidabilità. Dal punto di vista strutturale, l'affidabilità di Cascode è nettamente superiore a quella di P-GaN, risultando quindi più adatta ad applicazioni di livello industriale.  Resistente alla pressione.Tensione di tenuta del dispositivo. La tecnologia Cascode presenta una tensione nominale relativamente più elevata grazie alla divisione di tensione dei tubi di silicio. Attualmente, la tensione di tenuta dei dispositivi P-GaN è ancora inferiore a 650 V. La tecnologia Cascode può raggiungere i 1200 V, soddisfacendo così un'ampia gamma di requisiti di tensione di livello industriale.  Interferenze elettromagnetiche.La tecnologia Cascode richiede la sigillatura del tubo di silicio e del dispositivo in nitruro di gallio, il che introduce un'elevata induttanza parassita. Se si utilizza una frequenza più elevata, l'interferenza elettromagnetica (EMI) sarà maggiore. Inoltre, dal punto di vista del processo, Cascode e P-GaN richiedono rispettivamente una e due epitassie. La difficoltà complessiva del processo Cascode è inferiore a quella del P-GaN. Dal punto di vista del pilotaggio, il pilotaggio di Cascode è esattamente lo stesso del pilotaggio di un MOSFET al silicio tradizionale, non è necessario considerare eccessivamente la protezione del gate e i requisiti sono relativamente inferiori. Dal punto di vista dei costi, in termini di wafer, Cascode utilizza una sola epitassia, quindi il costo del wafer è inferiore, ma il costo complessivo dell'imballaggio è superiore. Nel complesso, grazie all'attuale elevato volume di spedizione del P-GaN, il livello di costo complessivo è migliore.  Tabella 1 Confronto tra vantaggi e svantaggi della struttura del dispositivo GaN  
Digitare cascata Efficienza
problemi di eccellente inferiore
Induttanza parassita delicata insensibile
Resistente alla pressione eccellente inferiore
energia eccellente inferiore
Difficoltà del processo più difficile Disastro
difficoltà di guida facile Disastro

        Dal punto di vista tecnico, la differenza principale tra le due è che la struttura a cascata risolve temporaneamente i problemi applicativi a livello industriale.Poiché le caratteristiche di affidabilità e resistenza alla tensione della struttura a cascata sono più vantaggiose, Transphorm, in quanto rappresentante dell'architettura a cascata, ha anche pubblicato dati relativamente ideali sul tasso di guasto dei dispositivi ad alta tensione alla fine dello scorso anno. Attualmente, la struttura a cascata presenta maggiori vantaggi nel mercato industriale. La struttura a modo di arricchimento a singolo tubo sta attualmente migliorando l'affidabilità dei dispositivi con struttura P-GaN attraverso soluzioni di pilotaggio e alimentazione più precise e migliorando il livello di tensione di tenuta attraverso tecnologie di substrato come QST, ma ci vorrà del tempo prima che la tecnologia maturi gradualmente.            Tuttavia, nello sviluppo di percorsi tecnologici industriali, oltre alla tecnologia stessa, l'ecologia del settore riveste spesso un ruolo molto importante.Nel complesso, poiché le catene industriali della struttura a cascata Pi e Transphorm sono relativamente chiuse, l'ecosistema industriale della struttura potenziata a singolo tubo, più aperta, è relativamente frammentato. Attualmente, diverse fonderie che forniscono servizi OEM in patria e all'estero stanno seguendo il processo potenziato a singolo tubo. Anche la maggior parte dei produttori di circuiti integrati per la gestione dell'alimentazione a valle si sta concentrando su soluzioni potenziate a singolo tubo. L'intero ecosistema è relativamente unificato su questa tecnologia. Al momento, si prevede che l'iterazione tecnologica e l'ottimizzazione dei costi della catena industriale potenziata a singolo tubo continueranno a rafforzarsi e che diventerà la tecnologia dominante nel breve-medio termine.      04       Soluzioni applicative, risorse per la ricerca e sviluppo e finestre di opportunità
         
Il nitruro di gallio è una tecnologia emergente. Attualmente, la progettazione e l'applicazione di soluzioni complete sono ancora guidate dai produttori di dispositivi al nitruro di gallio. Un certo numero di produttori di circuiti integrati per la gestione dell'alimentazione sono gradualmente emersi per realizzare soluzioni con chip di pilotaggio e controllo come elementi centrali.  Tabella 2 Tipi principali di giocatori GaN  
categoria Impresa rappresentativa La struttura
GaN dominante GaN Innosec GaN
Sistemi Gan GaN
GaN + controllo del driver Pi Incapsulamento GaN a pilotaggio controllato
Navitas Pilotaggio di un singolo chip GaN
la gestione dell'energia porta Azionamento+Controllo NXP controllo LLC
ON Semiconductor Azionamento diretto e controllo LLC
GaN + controllo del driver Dongke Pilotare il GaN per controllare il packaging
biyiwei Driver+GaN
Le aziende specializzate in dispositivi al nitruro di gallio e quelle specializzate in soluzioni di gestione dell'alimentazione presentano vantaggi differenti. I principali vantaggi delle aziende produttrici di dispositivi al nitruro di gallio includono: la padronanza delle risorse limitate della catena di fornitura di tali dispositivi; una migliore comprensione dei dispositivi al nitruro di gallio; un vantaggio competitivo in termini di tempi di lancio di soluzioni innovative. I principali vantaggi delle aziende produttrici di chip per la gestione dell'alimentazione includono: capacità di progettazione di circuiti integrati di pilotaggio e controllo; esperienza nella progettazione di soluzioni di alimentazione; capacità tecnologiche di sigillatura AC/DC e risorse della catena di fornitura per il packaging; canali di clienti originali per gli alimentatori.
Per realizzare una soluzione ideale a base di nitruro di gallio, le aziende produttrici di nitruro di gallio a base di silicio non devono limitarsi a realizzare buoni dispositivi di potenza, ma anche la tecnologia dei circuiti integrati di pilotaggio e controllo e le soluzioni di alimentazione rivestono un'importanza fondamentale.Nitruro di gallio su silicioSi tratta di una compagnia elettrica, e inizialmente era anche una società di fornitura di energia elettrica.Rispetto alle soluzioni basate sul silicio, la soluzione al nitruro di gallio deve risolvere problemi quali la tensione di tenuta del gate dei dispositivi al nitruro di gallio, l'affidabilità dovuta alle alte frequenze e i problemi di interferenze elettromagnetiche (EMI); in secondo luogo, deve sfruttare appieno i vantaggi e realizzare appieno le caratteristiche di elevata efficienza e dimensioni ridotte del nitruro di gallio nelle strutture topologiche tradizionali. Pertanto, la soluzione complessiva richiede: 1. Una piena comprensione delle caratteristiche dei dispositivi al nitruro di gallio; 2. Forti capacità di ottimizzazione della progettazione a livello di soluzione. I due aspetti devono comprendersi a vicenda (devono capirsi molto bene) e devono cooperare e iterare tra loro a livello di ricerca e sviluppo (devono essere in grado di integrare la ricerca e lo sviluppo), al fine di giungere a una buona soluzione di potenza.Grazie alla piena collaborazione nella ricerca e nello sviluppo di dispositivi al nitruro di gallio, circuiti di pilotaggio e circuiti di controllo, siamo in grado di offrire una soluzione efficace.Osserviamo che sia Pi che Navitas si stanno concentrando sulla risoluzione interna dei problemi sopra menzionati, e che anche le aziende nazionali di nitruro di gallio a base di silicio stanno costruendo il proprio ecosistema di ricerca e sviluppo, così come quello delle aziende di circuiti integrati per la gestione dell'alimentazione. È necessario concentrarsi su come le aziende nazionali di GaN-on-Si possano realizzare una collaborazione in ambito R&D su dispositivi e circuiti integrati di potenza, e se dispongano di solide risorse in termini di team per le soluzioni di potenza, esperienza tecnica e partner di R&D consolidati. Inoltre, le soluzioni attualmente più diffuse includono Pi, Navitas e Innosec. Il livello di integrazione dei chip di queste tre aziende sta gradualmente diminuendo. Tra queste, Pi utilizza un package che include controller, driver e dispositivo GaN, Navitas utilizza un'integrazione su un singolo die di driver e dispositivo al nitruro di gallio, e Innosec utilizza un singolo tubo di nitruro di gallio, il che porta direttamente a tre soluzioni diverse. Attualmente, le soluzioni dei principali produttori di alimentatori si concentrano su queste tre tipologie. Pertanto, la resistenza all'adozione di soluzioni mainstream è relativamente bassa. Le soluzioni differenziate richiedono sistemi proprietari.      05       Digressioni e conclusioni

Attualmente esistono diverse opinioni al riguardo: in primo luogo, il settore del nitruro di gallio non è redditizio; in secondo luogo, la soglia tecnologica per la produzione di nitruro di gallio è bassa e vi è un'ampia capacità produttiva nazionale in fase di sviluppo. Dal punto di vista economico, con l'aumento del valore complessivo della produzione, il tasso di rendimento e il tasso di utilizzo della capacità produttiva di ciascuna azienda possono raggiungere livelli più elevati. Trattandosi di un mercato a concorrenza imperfetta, questo settore potrebbe risultare più redditizio rispetto all'energia basata sul silicio nel breve-medio termine. Per quanto riguarda la capacità produttiva, sono attualmente numerosi i progetti di produzione di nitruro di gallio basato sul silicio annunciati dai media. Se siete interessati, potete esaminarli uno per uno. Quanta capacità produttiva effettiva esiste? Potete anche valutare quanta capacità produttiva si prevede sarà operativa nei prossimi due o tre anni. Non mi addentrerò in dettagli in questa sede.  La tecnologia GaN-on-silicio è un settore emergente. Attualmente, è molto difficile sviluppare la tecnologia, dai dispositivi alle soluzioni complete, e stabilire una catena di fornitura stabile ed economicamente vantaggiosa. Inoltre, le aziende e i team in questo campo sono molto rari.  

Fintanto che sarà in grado di risolvere efficacemente i problemi sopra menzionati, sarà una delle rare aziende produttrici di nitruro di gallio a base di silicio a non essere limitata da modelli di business, background aziendali, dimensioni dei wafer e percorsi tecnici per l'epitassia e i dispositivi.



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