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SiC器件市场预测与国内项目进展

2020-08-14

全球SiCGaN器件市场正处于高速增长的状态,在有更高要求的功率和射频等领域,SiCGaN材料大放光彩,与传统硅材料不断抢夺市场份额。易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预计,未来几年内全球SiCGaN器件市场将保持25%-40%的高增速。

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SiC器件正被广泛的应用于电子电力领域。耐高温、高频、大功率、高压等特性,使得SiC器件在轨道交通、电网、光伏逆变器、新易胜博客服电话汽车、充电桩等多个领域扮演着积极后进者的角色。2019年,SiC功率器件市场约为5亿美元。易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预计,到2025年,SiC功率器件市场将逼近35亿美元。

 

由于GaN在高频下具有较高的功率输出和较小的面积,GaN已被射频行业广泛采用。随着5G到来,GaNSub-6GHz宏基站和毫米波(24GHz以上)小基站中找到一席之地。而5G基站的大规模建设带来了巨大的GaN射频器件市场需求。2019年,GaN射频市场约为6.42亿美元。易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预计,到2025GaN射频器件市场将超过30亿美元。

 

此外,GaN技术有望大幅改进电源管理、发电和功率输出等应用。目前GaN功率市场主要由快充带动。2020年,小米、OPPO、雷柏、omthing、柚能等相继发布了氮化镓充电器产品。GaN功率器件领域一直由EPCGaN SystemsTransphormNavitas等纯GaN初创公司主导,他们的产品主要是TSMCEpisilX-FAB代工生产。2019年,GaN功率器件市场约为0.9亿美元,易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册预测,到2025年,GaN功率器件市场将达到4亿美元左右。

 

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中国企业近年来快速布局第三代半导体器件领域。中国目前第三代半导体器件/模块生产企业有IDM同时也有代工,布局的项目约为30个,主要集中于江苏省、广东省、山东省等地,目前主要产品主要为SiC二极管、GaN功率器件、SiC功率模块等

 

易胜博体育-易胜博客服电话-易胜博官网注册整理了国内主要的进行碳化硅器件生产企业的相关情况,如下所示:

 

三安光电

 

20206月,三安光电发布公告,拟在长沙成立子公司投资建设第三代半导体产业园项目。

 

根据公告显示,项目投资总额160亿元,投资建设包括但不限于碳化硅等化合物第三代半导体的研发及产业化项目,包括长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链,在甲方园区研发、生产及销售6SiC导电衬底、4吋半绝缘衬底、SiC二极管外延、SiC MOSFET外延、SiC二极管外延芯片、SiC MOSFET芯片、碳化硅器件封装二极管、碳化硅器件封装MOSFET,以甲方认可的乙方项目实施主体最终可研报告为准。

 

公司在用地各项手续和相关条件齐备后24个月内完成一期项目建设并实现投产,48个月内完成二期项目建设和固定资产投资并实现投产,72个月内实现达产。公司与长沙高新技术产业开发区管理委员会于2020615日签署《项目投资建设合同》。项目已于7月开工。

 

世纪金光

 

北京世纪金光半导体有限公司是一家贯通碳化硅全产业链的综合半导体企业,致力于第三代半导体功能材料和功率器件研发与生产。公司成立于201012月,位于北京经济技术开发区。

 

世纪金光在北京建设了“宽禁带半导体功能材料与功率器件产业化项目”,建设内容为:5条产品生产线计配套设施,包括年产4英寸SiC单晶片13800片、6英寸SiC单晶片20700片生产线;相应规模的SiCGaN外延片;SiC功率器件SBD 900万只、SiC MOSFET 300万只生产线;SiC功率模块30万套生产线;GaN功率器件323万只生产线。

 

世纪金光碳化硅6英寸单晶已实现量产;功率器件和模块制备已覆盖额定电压650-1700V、额定电流5-100ASBD,额定电压650-1200V、额定电流20-100AMOSFET50-600A的全桥、半桥混合功率模块及全碳化硅功率模块等。

 

华润微电子

 

202074日,华润微发布消息,正式向市场投放1200V 650V工业级碳化硅(SiC)肖特基二极管功率器件产品系列。同时,华润微还宣布,其6英寸商用碳化硅(SiC)晶圆生产线正式量产。这是国内首条实现商用量产的6英寸碳化硅晶圆生产线。

 

中科钢研

 

2019223日,位于南通的中科钢研产业项目开工,该项目建成达产后,可年产4英寸N型碳化硅晶体衬底片5万片、6英寸N型碳化硅晶体衬底片5万片、4英寸高纯度半绝缘型碳化硅晶体衬底片1万片以及4/6英寸碳化硅电子电力芯片6万片。

 

泰科天润

 

泰科天润致力于中国半导体功率器件制造产业的发展,并向全球功率器件消费者提供优质的半导体功率器件产品和专业服务。泰科天润总部坐落于中国北京中关村东升科技园北领地内,园区环境优雅。泰科天润在北京拥有一座完整的半导体工艺晶圆厂,可在4/6英寸SiC晶圆上实现半导体功率器件的制造工艺。

 

2019年,泰科天润6英寸半导体碳化硅电力电子器件生产线项目正式签约落户湖南长沙浏阳,项目目前处于建设中。

 

目前泰科天润的碳化硅器件650V/2A-100A1200V/2A-50A1700V/5A-50A3300V/0.6A-50A等系列的产品已经投入批量生产,产品质量完全可以比肩国际同行业的先进水平。泰科天润通过与产业同行、科研院所、国内外专家共同探索与开发,正在将SiC功率器件推广到更多更广的应用领域。

 

积塔半导体

 

积塔半导体是上海市政府与中国电子信息产业集团合作协议的重要内容。该项目位于浦东新区临港装备产业区,占地面积23万平方米,目前已经投产。

 

项目一期规划建设月产能6万片8英寸晶圆的0.11μm/0.13μm/0.18μm(微米)工艺生产线,月产能300012英寸特色工艺晶圆的55nm/65nm(纳米)工艺先导生产线,以及月产能50006英寸晶圆的SiC化合物半导体生产线,并将在2020年实现全面量产。

 

中车时代半导体

 

中车时代电气在湖南省株洲市建设了功率半导体重点实验室暨碳化硅基地产业化建设项目,购置了工艺生产设备组建4-6英寸SiC芯片模块封装及功率器件重点实验室,并购置了碳化硅电子电力器件核心芯片的生产线等。

 

项目年产1万片4-6英寸SiC芯片,并建成双极型烧结器件的生产线,实现每年60万只的生产能力。2017年产线完成调试并试运行,2018SiC SBD实现量产。

 

20198月,中车时代电气发布公告,以非公开协议转让方式将公司半导体事业部的现有资产、负债及业务以约人民币17亿元(视乎专项审计的资产净值而定)的代价转让予中车时代半导体。

 

基本半导体

 

深圳基本半导体有限公司是中国第三代半导体行业领军企业,专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化,在深圳南山、深圳坪山、南京浦口、瑞典斯德哥尔摩、日本名古屋设有研发中心。公司拥有一支国际化的研发团队,核心成员由剑桥大学、瑞典皇家理工学院、清华大学等知名高校博士组成。

 

基本半导体掌握国际领先的碳化硅核心技术,研发覆盖碳化硅功率器件的材料制备、芯片设计、制造工艺、封装测试、驱动应用等产业全链条,先后推出全电流电压等级碳化硅肖特基二极管、首款国产通过工业级可靠性测试的1200V碳化硅MOSFET、车规级全碳化硅功率模块等系列产品,性能达到国际先进水平,应用于新易胜博客服电话、电动汽车、智能电网、轨道交通、工业控制、国防军工等领域。

 

国基南方

 

中电国基南方于2014年研制出600-4500V SiC SBDSiC JFET样品(3英寸碳化硅晶圆),2016年发布G1 600-1700V SiC SBD产品,开发了SiC MOSFET关键工艺并研制出产品(4英寸碳化硅晶圆),2018年发布G3 SiC MPS二极管系列产品,并建立G1 SiC DMOSFET产品技术。

 

目前国基南方拥有一条完整、集中的4/6英寸SiC工艺线,主要产品为SiC SBD系列产品,并实现1200V SiC MOSFET小批量省妇产,年供货约为1000万只。

 

中电国基南方集团子公司扬州国扬电子专业从事SiC半导体功率模块的研制和批量生产,在扬州建设了1条年产SiC模块工艺线。

 

扬州国扬电子产品方案

产品名称

设计规模

工业制造用功率模块

10万个/

新易胜博客服电话发电(光伏、风能)用功率模块

3万个/

电动汽车用功率模块

3.5万个/

轨道交通用功率模块

2.5万个/

军事应用功率模块

2.96万个/

 

20206月,国基南方表示,国基南方SiC G1DMOS技术初步建立,正在开展1200V产品的市场推广,提升稳定供货能力。下一步,国基南方SiC MOSFET产品技术发展规划布局,将在2025年实现高压SiC DMOSFET 6.5kV-15kV

 

扬杰科技

 

扬杰科技于2015428日与中国电子科技集团公司第五十五研究所、上海凡实投资有限公司、北京吉泰科源科技有限公司、扬州国宇电子有限公司签订《意向协议》,各方同意扬杰科技通过增资和股权转让方式取得国宇电子38.87%股权。《意向协议》的主要内容之一就是开展五十五所和扬杰科技碳化硅芯片和模块产品方面的合作。

 

20157月,扬杰科技公告将募集资金拟用于SiC芯片、器件研发及产业化建设项目、技能型功率器件芯片建设项目、智慧型电源芯片封装测试项目及补充流动资金。

 

扬州扬杰电子SiC芯片、器件研发及产业化建设项目位于扬杰科技荷叶西路厂区,项目投资约1.5亿元,设计产能为4/6英寸SiC晶圆1万片/年。对于切割好的SiC芯片,在进行性能测试后,测试合格的SiC芯片送至公司其他部门进行封装,形成SiC大功率器件。

 

目前扬杰科技碳化硅器件已经开发成功,可批量供应650V/1200V 碳化硅SBDJBS器件。

 

中鸿新晶

 

48日,济南槐荫经济开发区举行2020年重点招商引资项目签约仪式,中鸿新晶第三代半导体产业集群项目落地济南。

 

中鸿项目计划总建设周期5年,项目总投资111亿元,可实现6-8英寸碳化硅单晶生产、加工、碳化硅外延、器件、模块、封测生产线各1条,氮化镓中试线1条,完成并购瑞典ASCATRON公司,致力于打造全球领先的国家级战略新兴半导体研究院

 

富能半导体

 

富能半导体高功率芯片项目由济南产业发展投资集团、高新控股集团、富杰基金及富能技术团队共同参与实施。项目总投资额60亿元,规划建设月产10万片的两个8英寸厂及一个月产5万片的12英寸厂,一期占地318亩,主要建设月产3万片的8英寸硅基功率器件和月产1000片的6英寸碳化硅功率器件的产能,产品覆盖消费、工业、电网以及新易胜博客服电话车的应用。

 

瑞能半导体

 

瑞能半导体源自恩智浦标准产品事业部,公司较早就推出了第三代半导体材料的功率器件,功率半导体产品组合包括:碳化硅二极管,可控硅整流器和三端双向可控硅、功率二极管、高压晶体管等。产品广泛应用于电信、计算机、消费类电子产品、智能家电、照明、汽车和电源管理应用等市场领域。