Hiện trạng ngành công nghiệp silicon carbide trong nước

Trang chủ Tin tức Xu hướng Hiện trạng ngành công nghiệp silicon carbide trong nước

2022-03-17 298

Ghi chép học tập của một người nghiệp dư về chip silicon carbide. Tổng hợp tài liệu, tin tức ngành, những thành quả bất ngờ và trí tưởng tượng. Tài khoản chính thức này thuộc về ghi chép học tập cá nhân, chỉ dành cho sở thích cá nhân và không liên quan đến bất kỳ mục đích thương mại nào. Xin hãy thứ lỗi nếu có bất kỳ sự không chính xác nào trong trích dẫn trong bài viết. Sở thích của một số người là trồng hoa cỏ, ca hát và câu cá, trong khi những người khác thích viết blog trên Twitter và Douyin. Trong những năm gần đây, tôi thích thỉnh thoảng đọc sách và đọc báo vào cuối tuần để xem sự phát triển của các vật liệu và công nghệ thiết bị tiên tiến.

Hãy làm điều gì đó thú vị và trở thành một người thú vị.

Đây là một chủ đề dễ bị chỉ trích, nhưng đối với tôi, người không có hứng thú gì và luôn thích nói chuyện phiếm, thì việc tôi chỉ trò chuyện cho đủ số lượng cũng không sao. Điểm mấu chốt này dành cho một vài người trong nhóm nhỏ của chúng ta tự đọc. Tôi đã viết trước để tránh quên một vài điểm quan trọng.

Mức độ phổ biến: Tương tự như đèn LED thời đó, nhưng rào cản kỹ thuật cao hơn nhiều bậc so với đèn LED;

Tóm lại, chỉ với một câu, chúng ta có thể bao quát mọi khía cạnh về định hướng công nghệ chủ đạo trong nước của ngành công nghiệp này:

1. Bột silica trong mực in: Không vấn đề gì

Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đã đạt được nhiều thành tựu tốt đẹp, và hiện nay nguồn cung bột silicon 9N trong nước không còn là vấn đề lớn;

2. Bột silicon carbide: Loại 5N thì ổn, nhưng loại 6N lại có vấn đề; hệ thống kiểm tra chưa hoàn thiện, và gần hai nghìn lò nung được cung cấp trên quy mô lớn, với sản lượng hàng năm lên đến hàng triệu mảnh cho hàng chục dự án vật liệu nền. Các lò nung đang hoạt động hết công suất, nhưng lại thiếu hụt bột trầm trọng! Các nguồn cung cấp bột silicon carbide 6N chất lượng cao và các giải pháp kỹ thuật giá rẻ dưới 100 USD/kg đang rất khan hiếm!

3. Tinh thể/mảnh silicon carbide - dẫn điện 4H, hiếm

Chất lượng, sản lượng và chi phí của các tấm wafer có thể vận chuyển bằng xe tải... Không thể tránh khỏi. Sau hơn 20 năm nuôi cấy tinh thể trong nước, về cơ bản chúng ta đã đạt đến điểm nghẽn, đó là điểm nghẽn về công nghệ và việc đốt tiền trong các lần thử nghiệm. Tỷ lệ lỗi/tỷ lệ sản lượng của wafer 6 inch cần phải giảm đi một hoặc hai bậc độ lớn. Thời gian cần thiết cho việc này ước tính là 5-10 năm. Hãy để một công ty tập hợp tất cả các kỹ sư cao cấp trình độ giáo sư trong nước, những người có khả năng nuôi cấy tinh thể, và tập trung vào việc thử nghiệm và đốt hàng trăm lò nung theo nhiều hướng cải tiến khác nhau cùng một lúc để đẩy nhanh tiến độ! Điểm mấu chốt là tỷ lệ tiêu thụ/sản lượng hiện tại của lò nung này khá ảm đạm nếu nó không tạo ra lợi nhuận!

Những người chỉ biết chơi chữ và bịa chuyện không nên làm việc trong ngành này. Ngành bất động sản sẽ phù hợp hơn!

4. Tấm wafer màng mỏng silicon carbide

5-20µm, epitaxy loại N, không thành vấn đề;

Lớp màng lót không tốt hoặc không đủ, đó mới là vấn đề!

5. Các thiết bị silicon carbide - Điốt MPS/JBS

Điốt - 650/1200V 20A trở xuống, năng suất không phải là vấn đề, hiệu quả chi phí hợp lý; có thể sản xuất hàng loạt ổn định, và không có vấn đề lớn nào với bốn nhà máy ở Bắc Kinh/Vô Tích/Thượng Hải/Hạ Môn. Vấn đề duy nhất là nguồn cung cấp chất nền tốt có thể sử dụng trong ô tô;

Tuy nhiên, năng suất, độ ổn định của lô sản phẩm và tổng chi phí của điốt có điện áp 1700V trở lên vẫn chưa khả quan. Tôi đã xem dữ liệu thực tế của một số loại. Mấu chốt là đôi khi nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp và không ổn định không rõ ràng. Vấn đề nằm ở chất lượng của chất nền và tấm bán dẫn epitaxy, dữ liệu không khớp!

Tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng đối với các điốt có dòng điện 50A trở lên không tốt; nhưng điều này chủ yếu là do vấn đề về lớp màng bảo vệ;

6. Cấu trúc phẳng của thiết bị MOSFET silicon carbide

3 - 10mOhm, 20A trở xuống. Có một công ty thực sự có lô hàng dài bốn inch. Hiệu suất chi phí và năng suất/độ tin cậy cần được cải thiện. Hiện tại, chưa có công ty nào dám lắp đặt nó trên ô tô. Nó có thể được sử dụng như một trụ sạc;

Các nhà máy ở Vô Tích/Thượng Hải/Hạ Môn đều đang trong giai đoạn phát triển và làm mẫu, chưa có dữ liệu về sản lượng hàng loạt;

Tóm lại trong một câu: Hiện chưa có MOSFET phẳng nào có thể sản xuất hàng loạt với năng suất ổn định và đưa ra thị trường!

3mOhm 50A trở lên, tỷ lệ sản lượng ổn định theo lô vượt quá 40%, không!

7. Cấu trúc rãnh thiết bị MOSFET silicon carbide

——Kế hoạch 5 năm đang được xây dựng…

Không, không phải tất cả đều là sản phẩm cấu trúc được cấp bằng sáng chế độc lập!

Tình hình các thiết bị MOSFET nhập khẩu:

1. CREE - Chỉ có bề mặt phẳng, không có rãnh; tuy nhiên, hiệu năng của cấu trúc phẳng CREE không kém hơn so với cấu trúc có rãnh trong vòng hai đến ba năm;

2. Rohm Nhật Bản - lô hàng rãnh đôi; có một vấn đề nhỏ liên quan đến bằng sáng chế, hiện đang được kiện tụng; có một tranh chấp nhỏ về độ tin cậy của OBC hai chiều;

3. ST - 650V 50A được cung cấp riêng cho Tesla Edamame 3, khoảng một nghìn bộ, xe đã hoạt động được hơn một năm;

4. Infenion - chiến hào nửa thân;

Tỷ lệ sản lượng chưa được biết, nhưng ưu điểm lớn nhất của cấu trúc này là nó chắc chắn hơn ở rãnh; nhưng nếu trong tương lai có máy in thạch bản tốt cho kích thước 8 inch, thì việc giảm bước sóng hơn nữa sẽ hơi khó khăn;

Tóm lại trong một câu: Việc sản xuất và xuất khẩu hàng loạt các thiết bị MOSFET silicon carbide nước ngoài chủ yếu là loại rãnh (trench), loại này đã có mặt trên thị trường và sản lượng có thể tăng dần; nhưng tôi nghe nói tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng của chip MOS 6 inch thường dưới 65%, và tỷ lệ kiểm tra độ tin cậy cũng không mấy khả quan! Nhưng so với Trung Quốc, khoảng cách này ít nhất là năm năm!

Về mặt bố trí sở hữu trí tuệ, thật khó để nói liệu sẽ có những rào cản bằng sáng chế tương tự trong kỷ nguyên IGBT silicon trong tương lai hay không!

Tóm tắt các ý kiến cá nhân:

1. Công nghệ nuôi cấy tinh thể và sản xuất tấm nền là những công nghệ cốt lõi đang "bị tắc nghẽn" và là những công nghệ phổ biến trong toàn bộ chuỗi ngành. Việc một công ty đơn lẻ hướng đến thị trường mà liên tục đầu tư và cải tiến là khá khó khăn. Công ty chịu áp lực từ mô hình lợi nhuận, và nhà đầu tư cần báo cáo lợi nhuận tốt để nhanh chóng thu hồi vốn. Họ kỳ vọng công ty sẽ đầu tư lớn, chấp nhận rủi ro cao và đốt tiền để cải tiến và phát triển, nhưng lại thiếu động lực;

Cần phải có một viện nghiên cứu phi lợi nhuận với nguồn đầu tư chiến lược quốc gia tương tự như Viện Fraunhofer của Đức hoặc IMEC của châu Âu để thực hiện các khoản đầu tư dài hạn nhằm giải quyết vấn đề kỹ thuật chung này!

2. Nghiên cứu và phát triển các cấu trúc mới cho các thiết bị tiên tiến.

—Câu chuyện về IGBT silicon không thể lặp lại. Cấu trúc rãnh và cấu trúc siêu tiếp giáp cần được lên kế hoạch và phát triển trước. Có nhiều cấu trúc khả thi, cả đáng tin cậy và không đáng tin cậy. Chi phí đầu tư nghiên cứu và phát triển của riêng các doanh nghiệp là rất cao. Cần có một tổ chức nghiên cứu liên doanh công nghiệp như AIST của Nhật Bản để thực sự hợp tác đầu tư, hoặc một tổ chức liên minh phòng thí nghiệm quốc gia như Power American ở Hoa Kỳ. Mô hình nghiên cứu và phát triển phi lợi nhuận chia sẻ sở hữu trí tuệ và quyền sử dụng công nghệ;

—Ga2O3, AlN, kim cương và các hệ vật liệu mới khác cần được lên kế hoạch trước; rõ ràng các công ty hiện chưa đủ năng lượng để thực hiện việc này; chúng ta cần một tổ chức đầu tư nghiên cứu phi lợi nhuận không có xung đột lợi ích, một Fraunhofer của Trung Quốc, một IMEC của Trung Quốc!

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Ghi chú nghiên cứu về chip Silicon Carbide". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả và không đại diện cho quan điểm của Sacco Micro hay ngành công nghiệp. Bài viết chỉ được phép sao chép và chia sẻ để hỗ trợ bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn gốc và tác giả khi sao chép. Nếu có bất kỳ sự vi phạm nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa bỏ.

Số điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Số fax: +86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li

QQ: 332496225 Quản lý Qiu

Địa chỉ: Phòng 809, Tòa nhà C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Khu Longhua Mới, Thâm Quyến

IC quản lý nguồn là gì? Linh kiện này đóng vai trò gì trong toàn bộ mạch điện?

Tiếp

Vượt mặt Cree! Công ty SiC này đã làm điều đó như thế nào?