สถานะปัจจุบันของอุตสาหกรรมซิลิคอนคาร์ไบด์ภายในประเทศ

หน้าแรก ข่าว แนวโน้ม สถานะปัจจุบันของอุตสาหกรรมซิลิคอนคาร์ไบด์ภายในประเทศ

2022-03-17 298

บันทึกการศึกษาของนักศึกษาชิปซิลิคอนคาร์ไบด์มือสมัครเล่น การรวบรวมเอกสาร ข่าวสารในอุตสาหกรรม ผลกำไรเป็นครั้งคราว และจินตนาการ บัญชีอย่างเป็นทางการนี้เป็นบันทึกการศึกษาส่วนตัว เป็นเพียงงานอดิเรกส่วนตัวและไม่ได้มีวัตถุประสงค์ทางการค้าใดๆ โปรดอภัยหากมีข้อผิดพลาดใดๆ ในการอ้างอิงในบทความ งานอดิเรกของบางคนคือการปลูกดอกไม้และหญ้า การร้องเพลง และการตกปลา ในขณะที่บางคนชอบเขียนบล็อกบน Twitter และ Douyin ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ผมชอบอ่านหนังสือและทบทวนเอกสารในวันหยุดสุดสัปดาห์เพื่อติดตามความก้าวหน้าของวัสดุและเทคโนโลยีอุปกรณ์ล้ำสมัย

จงทำอะไรที่น่าสนใจและเป็นคนที่มีเสน่ห์น่าสนใจ

นี่เป็นหัวข้อที่อาจทำให้ถูกตำหนิได้ง่าย แต่สำหรับฉันซึ่งไม่มีความสนใจอะไรเป็นพิเศษและชอบพูดจาไร้สาระอยู่เสมอ การที่ฉันแค่พูดคุยไปเรื่อยๆ จนครบจำนวนคนก็ไม่เป็นไร ประเด็นสำคัญนี้มีไว้สำหรับคนไม่กี่คนในกลุ่มเล็กๆ ของเราอ่านเอง ฉันเขียนไว้ล่วงหน้าเพื่อป้องกันตัวเองไม่ให้ลืมประเด็นสำคัญบางประเด็น

ความนิยม: คล้ายกับ LED ในสมัยก่อน แต่ข้อจำกัดทางเทคนิคสูงกว่า LED หลายเท่าตัว

เราสามารถสรุปประเด็นสำคัญทั้งหมดเกี่ยวกับทิศทางเทคโนโลยีหลักของอุตสาหกรรมภายในประเทศได้ในประโยคเดียว:

1. ผงซิลิกาสำหรับโทนเนอร์: ไม่มีปัญหา

อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ได้สร้างสิ่งดีๆ มากมาย และในปัจจุบันผงซิลิคอน 9N ที่ผลิตในประเทศก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่แล้ว

2. ผงซิลิคอนคาร์ไบด์: 5N นั้นใช้ได้ดี แต่ 6N นั้นมีปัญหา ระบบการทดสอบไม่สมบูรณ์ และมีเตาหลอมเกือบสองพันเตาที่ใช้งานในปริมาณมาก โดยมีผลผลิตต่อปีหลายล้านชิ้นสำหรับโครงการวัสดุพื้นฐานหลายสิบโครงการ เตาหลอมถูกใช้งานอย่างหนัก และเกิดการขาดแคลนผงอย่างมาก! แหล่งผลิตผงซิลิคอนคาร์ไบด์ 6N คุณภาพสูงและโซลูชันทางเทคนิคราคาประหยัดที่ต่ำกว่า 100 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมนั้นหายากมาก!

3. ผลึก/แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ - นำไฟฟ้าได้ระดับ 4H หายาก

คุณภาพ ผลผลิต และต้นทุนของเวเฟอร์ที่สามารถบรรทุกขึ้นรถขนส่งได้... ไม่มีทางเลี่ยงได้ หลังจากกว่า 20 ปีของการปลูกผลึกในประเทศ เราได้มาถึงจุดคอขวดแล้ว ซึ่งก็คือจุดคอขวดด้านเทคโนโลยีและการพัฒนาที่สิ้นเปลืองเงินทุน ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง/อัตราผลผลิตของเวเฟอร์ขนาด 6 นิ้วจำเป็นต้องลดลงหนึ่งหรือสองระดับ คาดการณ์ว่าต้องใช้เวลา 5-10 ปี ขอให้บริษัทใดบริษัทหนึ่งรวบรวมวิศวกรอาวุโสระดับศาสตราจารย์ในประเทศที่มีความสามารถในการปลูกผลึก และมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยใช้เตาหลอมหลายร้อยเตาในทิศทางการปรับปรุงต่างๆ พร้อมกัน เพื่อเร่งความคืบหน้าในการพัฒนา! ประเด็นสำคัญคือ อัตราส่วนการบริโภคต่อผลผลิตของเตาหลอมในปัจจุบันนั้นค่อนข้างน่าเศร้า หากไม่สร้างกำไร!

คนที่เล่นเกมทุนนิยมและเล่าเรื่องราวต่างๆ ไม่ควรเข้ามาอยู่ในวงการนี้ เหมาะกับวงการอสังหาริมทรัพย์มากกว่า!

4. แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์แบบเอพิแท็กเซียล

5-20 ไมโครเมตร, การเจริญเติบโตแบบเอพิแท็กซีชนิด N, ไม่มีปัญหา;

ฟิล์มรองด้านหลังไม่ดีหรือไม่ก็ไม่เพียงพอ นั่นแหละคือปัญหา!

5. อุปกรณ์ซิลิคอนคาร์ไบด์ - ไดโอด MPS/JBS

ไดโอด - 650/1200V 20A และต่ำกว่านั้น อัตราผลผลิตไม่ใช่ปัญหา ต้นทุนคุ้มค่า สามารถผลิตได้ในปริมาณมากอย่างเสถียร และไม่มีปัญหาใหญ่ใดๆ กับโรงงานทั้งสี่แห่งในปักกิ่ง/อู๋ซี/เซี่ยงไฮ้/เซี่ยเหมิน ปัญหาเดียวคือแหล่งที่มาของวัสดุพื้นฐานที่ดีที่สามารถนำมาใช้ในรถยนต์ได้

อย่างไรก็ตาม ผลผลิต ความเสถียรของล็อตการผลิต และต้นทุนโดยรวมของไดโอดที่มีแรงดัน 1700V ขึ้นไปยังคงไม่น่ามองในแง่ดีนัก ผมได้เห็นข้อมูลจริงของไดโอดเหล่านั้นมาหลายตัวแล้ว ประเด็นสำคัญคือ บางครั้งสาเหตุของผลผลิตที่ต่ำและไม่เสถียรนั้นไม่ชัดเจน ปัญหาอยู่ที่คุณภาพของวัสดุตั้งต้นและเวเฟอร์แบบเอพิแท็กเซียล ข้อมูลไม่ตรงกัน!

อัตราผลผลิตของไดโอดขนาด 50A ขึ้นไปไม่ดีนัก แต่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากปัญหาของฟิล์ม

6. โครงสร้างระนาบของอุปกรณ์ MOSFET ที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์

3 - 10 มิลลิโอห์ม, 20 แอมป์และต่ำกว่า บริษัทหนึ่งผลิตเป็นล็อตขนาดสี่นิ้วจริง ๆ ประสิทธิภาพด้านต้นทุนและผลผลิต/ความน่าเชื่อถือจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง ในขณะนี้ยังไม่มีบริษัทใดกล้าติดตั้งในรถยนต์ สามารถใช้เป็นแท่นชาร์จได้

โรงงานเหล่านั้นในอู๋ซี เซี่ยงไฮ้ และเซี่ยเหมิน ล้วนอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาและการผลิตตัวอย่าง และยังไม่มีข้อมูลการผลิตเป็นล็อตๆ

สรุปได้ในประโยคเดียว: ยังไม่มี MOSFET แบบระนาบใดที่สามารถผลิตได้ในปริมาณมากด้วยอัตราผลผลิตที่คงที่และนำออกสู่ตลาดได้!

3 มิลลิโอห์ม 50 แอมป์ขึ้นไป ผลผลิตที่เสถียรในแต่ละชุดเกิน 40% ไม่!

7. โครงสร้างร่องของอุปกรณ์ MOSFET ที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์

—แผนห้าปีอยู่ระหว่างการจัดทำ…

ผลิตภัณฑ์โครงสร้างที่จดสิทธิบัตรโดยอิสระอย่างสมบูรณ์ - ไม่ใช่!

สถานการณ์ของอุปกรณ์ MOSFET จากต่างประเทศ:

1. CREE - มีเฉพาะพื้นผิวเรียบ ไม่มีร่อง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของโครงสร้างเรียบของ CREE ก็ไม่ได้ด้อยไปกว่าแบบมีร่องในช่วงสองถึงสามปีแรก

2. บริษัท โรห์ม ประเทศญี่ปุ่น - การจัดส่งสินค้าแบบล็อตใหญ่ที่มีร่องคู่ มีปัญหาเล็กน้อยเกี่ยวกับสิทธิบัตร ซึ่งอยู่ระหว่างการฟ้องร้อง และมีข้อพิพาทเล็กน้อยเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของ OBC แบบสองทิศทาง

3. ST - 650V 50A จัดส่งเป็นพิเศษให้กับ Tesla Edamame 3 ประมาณหนึ่งพันชิ้น รถยนต์คันนี้ใช้งานมาแล้วกว่าหนึ่งปี

4. Infenion - คูสนามเพลาะแบบครึ่งแพ็ค;

อัตราผลผลิตยังไม่ทราบแน่ชัด แต่ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของโครงสร้างนี้คือมีความแข็งแรงกว่าในร่อง แต่ถ้าในอนาคตมีเครื่องพิมพ์หินที่ดีสำหรับขนาด 8 นิ้ว การลดระยะห่างระหว่างร่องลงอีกก็จะทำได้ยากขึ้นเล็กน้อย

สรุปได้ในประโยคเดียว: การผลิตและการจัดส่งอุปกรณ์ MOSFET ซิลิคอนคาร์ไบด์จากต่างประเทศส่วนใหญ่ยังคงดำเนินต่อไป ซึ่งสินค้าเหล่านี้มีวางจำหน่ายในตลาดแล้ว และปริมาณสามารถเพิ่มขึ้นได้เรื่อยๆ แต่ผมได้ยินมาว่าอัตราผลผลิตโดยทั่วไปของชิป MOS ขนาด 6 นิ้วนั้นต่ำกว่า 65% และผลการคัดกรองความน่าเชื่อถือก็ไม่ค่อยดีนัก! แต่เมื่อเทียบกับจีนแล้ว ถือว่ามีช่องว่างอย่างน้อยห้าปี!

ในแง่ของโครงสร้างทรัพย์สินทางปัญญา เป็นเรื่องยากที่จะบอกได้ว่าจะมีอุปสรรคด้านสิทธิบัตรที่คล้ายคลึงกันในยุค IGBT ซิลิคอนในอนาคตหรือไม่!

สรุปความคิดเห็นส่วนตัว:

1. การเจริญเติบโตของผลึกและแผ่นเวเฟอร์เป็นเทคโนโลยีหลักของ "คอคอด" และเป็นเทคโนโลยีทั่วไปในห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมด เป็นเรื่องยากสำหรับบริษัทที่มุ่งเน้นตลาดเดียวที่จะทุ่มเงินจำนวนมากเพื่อปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง บริษัทอยู่ภายใต้แรงกดดันจากแบบจำลองกำไร และนักลงทุนต้องการงบกำไรขาดทุนที่ดีเพื่อที่จะขายหุ้นออกไปอย่างรวดเร็ว พวกเขาคาดหวังว่าบริษัทจะลงทุนสูง มีความเสี่ยงสูง และทุ่มเงินเพื่อปรับปรุงและพัฒนา แต่กลับมีแรงจูงใจน้อย

——จำเป็นต้องมีสถาบันวิจัยที่ไม่แสวงหาผลกำไรซึ่งได้รับการลงทุนเชิงกลยุทธ์ระดับชาติในลักษณะเดียวกับสถาบัน Fraunhofer ของเยอรมนีหรือ IMEC ของยุโรป เพื่อลงทุนในระยะยาวในการแก้ปัญหาทางเทคนิคทั่วไปนี้!

2. การวิจัยและพัฒนาโครงสร้างใหม่สำหรับอุปกรณ์ล้ำสมัย

—เรื่องราวของ IGBT ที่ทำจากซิลิคอนนั้นไม่อาจเกิดขึ้นซ้ำได้ โครงสร้างแบบร่องลึกและโครงสร้างแบบซูเปอร์จังก์ชันจำเป็นต้องได้รับการวางแผนและพัฒนาล่วงหน้า มีโครงสร้างที่เป็นไปได้มากมายทั้งที่น่าเชื่อถือและไม่น่าเชื่อถือ ต้นทุนการลงทุนด้านการวิจัยและพัฒนาโดยองค์กรธุรกิจเพียงอย่างเดียวนั้นสูงมาก จำเป็นต้องมีสถาบันวิจัยร่วมทางอุตสาหกรรมเช่น AIST ของญี่ปุ่นที่สามารถร่วมลงทุนได้จริง หรือสถาบันพันธมิตรห้องปฏิบัติการระดับชาติเช่น Power American ในสหรัฐอเมริกา การวิจัยและพัฒนาในรูปแบบที่ไม่แสวงหาผลกำไรจะแบ่งปันทรัพย์สินทางปัญญาและการอนุญาตใช้เทคโนโลยี

— ระบบวัสดุใหม่ๆ เช่น Ga2O3, AlN, เพชร และอื่นๆ จำเป็นต้องมีการวางแผนล่วงหน้า บริษัทต่างๆ เห็นได้ชัดว่ายังไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะจัดการเรื่องนี้ เราต้องการหน่วยงานวิจัยและลงทุนที่ไม่แสวงหาผลกำไร ปราศจากผลประโยชน์ทับซ้อน เหมือนกับ Fraunhofer ของจีน หรือ IMEC ของจีน!

ข้อสงวนสิทธิ์: บทความนี้คัดลอกมาจาก "บันทึกการศึกษาชิปซิลิคอนคาร์ไบด์" บทความนี้เป็นเพียงความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ได้แสดงถึงความคิดเห็นของบริษัท Sacco Micro และอุตสาหกรรม การคัดลอกและแบ่งปันมีจุดประสงค์เพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อทำการคัดลอก หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

หมายเลขโทรศัพท์ของบริษัท: +86-0755-83044319
โทรสาร: +86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่

QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว

ที่อยู่: ห้อง 809 อาคาร C อาคารเทคโนโลยีจ้านเทา เลขที่ 1079 ถนนหมินจือ เขตหลงหัวใหม่ เมืองเซินเจิ้น

ไอซีจัดการพลังงานคืออะไร? ส่วนประกอบนี้มีบทบาทอย่างไรในวงจรโดยรวม?

แซงหน้าครีได้แล้ว! บริษัท SiC ทำได้อย่างไร?