Aktualny stan krajowego przemysłu węglika krzemu

Home Wiadomości Trendy Aktualny stan krajowego przemysłu węglika krzemu

2022-03-17 298

Notatki z nauki amatora układów scalonych z węglika krzemu. Kompilacja dokumentów, wiadomości branżowe, okazjonalne zyski i wyobraźnia. To oficjalne konto należy do osobistych notatek z nauki, służy wyłącznie do celów osobistych i nie ma charakteru komercyjnego. Proszę o wybaczenie ewentualnych nieścisłości w cytatach w artykule. Niektórzy pasjonują się uprawą kwiatów i trawy, śpiewaniem i wędkarstwem, podczas gdy inni lubią pisać blogi na Twitterze i Douyin. W ostatnich latach lubię od czasu do czasu czytać książki i odświeżać gazety w weekendy, aby śledzić rozwój najnowocześniejszych materiałów i technologii urządzeń.

Zrób coś interesującego i bądź ciekawą duszą.

To temat, który łatwo zbesztać, ale dla mnie, osoby bez zainteresowań i lubiącej gadać bzdury, nie ma znaczenia, czy po prostu gadam i wymyślam liczby. Ten kluczowy punkt jest przeznaczony do samodzielnego przeczytania przez kilka osób z naszego małego kręgu. Zapisałem go wcześniej, żeby nie zapomnieć o kilku kluczowych kwestiach.

Popularność: Podobna do diod LED w tamtych czasach, ale bariery techniczne są o kilka rzędów wielkości wyższe niż w przypadku diod LED;

W jednym zdaniu możemy podsumować wszystkie aspekty krajowego głównego nurtu technologicznego branży:

1. Tonik z proszkiem krzemionkowym: Nie stanowi problemu

Branża energii słonecznej zrobiła wiele dobrego i obecnie krajowy proszek krzemowy 9N nie stanowi już dużego problemu;

2. Proszek węglika krzemu: 5N jest w sam raz, ale 6N jest problematyczny; system testowy jest niedoskonały, a na dużą skalę dostarczanych jest prawie dwa tysiące pieców, z roczną produkcją milionów sztuk dla dziesiątek projektów z podłożami. Piece są naprawdę rozkręcone, a proszku brakuje! Wysokiej jakości źródła proszku węglika krzemu 6N i tanie rozwiązania techniczne w cenie poniżej 100 USD/kg są trudno dostępne!

3. Kryształ/płytka węglika krzemu - przewodzący 4H, rzadki

Jakość, wydajność i koszt płytek, które można załadować na ciężarówkę... Nie ma innego wyjścia. Po ponad 20 latach krajowej hodowli kryształów, w zasadzie osiągnęliśmy wąskie gardło, którym jest wąskie gardło technologii i iteracji pochłaniających pieniądze. Gęstość defektów/współczynnik wydajności 6-calowych płytek musi zostać zmniejszony o jeden lub dwa rzędy wielkości. Szacuje się, że zajmie to 5-10 lat. Niech firma zbierze wszystkich krajowych inżynierów na poziomie profesorów, którzy potrafią hodować kryształy, i skupi się na iteracji i wypalaniu setek pieców w różnych kierunkach ulepszeń jednocześnie, aby przyspieszyć postęp iteracji! Kluczem jest to, że obecny stosunek zużycia do wydajności tego pieca jest nieco melancholijny, jeśli nie przynosi zysków!

Ci, którzy grają kapitałem i opowiadają historie, nie powinni pracować w tej branży. Bardziej odpowiednia jest praca w branży nieruchomości!

4. Płytka epitaksjalna z węglika krzemu

5-20um, epitaksja typu N, nie stanowi problemu;

Problem tkwi w tym, że folia podkładowa jest niewystarczająca lub niewystarczająca!

5. Urządzenia z węglika krzemu - diody MPS/JBS

Dioda – 650/1200 V, 20 A i mniej, wydajność nie stanowi problemu, opłacalność jest rozsądna; można ją stabilnie produkować masowo, a cztery fabryki w Pekinie/Wuxi/Szanghaju/Xiamen nie stwarzają większych problemów. Jedynym problemem jest źródło dobrych podłoży, które można by wykorzystać w samochodach;

Jednak wydajność, stabilność partii i całkowity koszt diod o napięciu 1700 V i wyższym wciąż nie napawają optymizmem. Widziałem rzeczywiste dane kilku z nich. Kluczem jest to, że czasami przyczyny niskiej i niestabilnej wydajności nie są jasne. Problem leży w jakości podłoża i płytki epitaksjalnej – dane się nie zgadzają!

Wydajność diod o natężeniu 50 A i większym nie jest dobra, ale wynika to głównie z problemu z warstwą filmową;

6. Urządzenie MOSFET z węglika krzemu – struktura płaska

3 - 10 mOhm, 20 A i mniej. Jedna firma ma naprawdę partie czterocalowe. Stosunek ceny do wydajności oraz wydajność/niezawodność wymagają poprawy. Na razie żadna firma nie odważy się go zainstalować w samochodzie. Można go używać jako ładowarki do ładowania;

Wszystkie fabryki w Wuxi/Szanghaju/Xiamen znajdują się na etapie rozwoju i testowania, nie ma więc danych dotyczących partii;

Podsumowując w jednym zdaniu: nie ma planarnego MOSFET-u, który można by produkować masowo ze stabilną wydajnością i wprowadzać na rynek!

3mOhm 50A lub więcej, stabilna wydajność partii przekracza 40%, nie!

7. Urządzenie MOSFET z węglika krzemu – struktura rowu

——Plan pięcioletni jest w trakcie opracowywania…

Zupełnie niezależne, opatentowane produkty konstrukcyjne – nie!

Sytuacja zagranicznych układów MOSFET:

1. CREE – Tylko płaskie powierzchnie, bez rowków; jednak parametry użytkowe płaskich struktur CREE nie są gorsze od konstrukcji z rowkami przez okres dwóch do trzech lat;

2. Japonia Rohm – dostawa partii z podwójnym rowkiem; istnieje niewielki problem z patentem, który jest obecnie przedmiotem postępowania sądowego; istnieje niewielki spór dotyczący niezawodności dwukierunkowego OBC;

3. ST - 650V 50A specjalnie dostarczony do Tesli Edamame 3, około tysiąca sztuk, samochód jeździ od nieco ponad roku;

4. Infenion - półokop;

Stopień wydajności jest nieznany, ale największą zaletą tej konstrukcji jest to, że jest ona mocniejsza w rowku; jeśli jednak w przyszłości pojawi się dobra maszyna litograficzna dla 8 cali, dalsza redukcja skoku będzie nieco trudniejsza;

Podsumowując w jednym zdaniu: głównym obszarem masowej produkcji i dostaw zagranicznych układów MOSFET z węglika krzemu jest Trench, który już jest dostępny na rynku, a jego wolumen może być stopniowo zwiększany; słyszałem jednak, że ogólny wskaźnik wydajności 6-calowych układów MOS wynosi mniej niż 65%, a wydajność ekranowania niezawodności nie jest zbyt optymistyczna! Ale w porównaniu z Chinami różnica wynosi co najmniej pięć lat!

Jeśli chodzi o układ własności intelektualnej, trudno powiedzieć, czy w przyszłości, w erze tranzystorów IGBT krzemowych, pojawią się podobne bariery patentowe!

Podsumowanie opinii osobistych:

1. Wzrost kryształów i technologia podłoża to kluczowe technologie w przypadku „utknięcia szyi” i są to technologie powszechne w całym łańcuchu technologicznym. Firmie zorientowanej na pojedynczy rynek trudno jest wydawać pieniądze i wprowadzać iteracje. Firma jest pod presją modelu zysku, a inwestorzy potrzebują dobrych raportów rentowności, aby szybko spieniężyć swoje produkty. Oczekują, że firma będzie dokonywać wysokich inwestycji, podejmować wysokie ryzyko i wydawać pieniądze na ulepszenia i iteracje, ale brakuje motywacji;

——Potrzebna jest instytucja badawcza non-profit z krajowymi strategicznymi inwestycjami, podobna do niemieckiego Instytutu Fraunhofera lub europejskiego IMEC, która będzie inwestować długoterminowo w rozwiązanie tego powszechnego problemu technicznego!

2. Badania i rozwój nowych konstrukcji dla urządzeń najnowocześniejszych

—Historii krzemowego IGBT nie da się powtórzyć. Struktura rowkowa i struktura superzłączowa muszą być planowane i rozwijane z wyprzedzeniem. Istnieje wiele możliwych struktur, zarówno niezawodnych, jak i zawodnych. Koszt inwestycji w badania i rozwój ponoszonych przez przedsiębiorstwa jest wysoki. Potrzebna jest wspólna instytucja badawcza, taka jak japoński AIST, która może się zjednoczyć, aby inwestować, lub krajowa instytucja sojuszu laboratoriów, taka jak Power American w Stanach Zjednoczonych. Model non-profit w zakresie badań i rozwoju dzieli własność intelektualną i autoryzację technologii;

—Ga2O3, AlN, diament i inne nowe systemy materiałowe muszą być opracowane zawczasu; firmy najwyraźniej nie mają jeszcze na to czasu; potrzebujemy non-profitowej organizacji inwestującej w badania, bez konfliktu interesów, chińskiego Fraunhofera, chińskiego IMEC!

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł został przedrukowany z „Silicon Carbide Chip Study Notes”. Niniejszy artykuł przedstawia jedynie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania w celu ochrony praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia artykułu.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen

Czym jest układ scalony zarządzania energią? Jaką rolę odgrywa ten element w całym obwodzie?

Wyprzedzamy Cree! Jak ta firma SiC tego dokonała?