過去十年積極收購、整合, 大量投資的過程, 2009- 2021年,天 科合達投襯底, 山東天岳 資建設 SiC 半導體項目, 三安投資 160 億開發半導體產業化項目, 過去投資活躍,收購戰略合作關係, 歐美日三足鼎立,中國 快速追趕。預期 26 年亞太地區占據 SiC 市場重要份額 中國、日本、印度、韓國是亞太地區電動車和混動車主要市場, 2019 年中國占了全球電車銷售47%份 額, 美國 SiC 全球份額最大, 全球SiC 70- 80%是 美國的, 科銳, ii vi, 道康寧。 全球電力電子市場比較大的話語權是碳化硅的器件、設計開發方面是領先的,主 要是瑞 的 Siltr oni c, ST, 英飛凌,日 本主導的是 GaN , 在設備和模塊開發方面領先 松下、羅姆、 住友電器, 三菱,富 士電器 中國主要是天科合達 山東天岳,東 莞 夭域 等, SiC 的規模 202 年全球 SiC 襯底 2.08 億美元, 襯底格局還是以美國為主, cree出貨量占了全球 45%, 對 未來幾年發展, 大概整個 44%的 CAGR, 預 測 SiC 市場規模大概在 2025 年約為 16 億美元Yole 預計 2020- 2026 年 CAGR 36%, 到 26 年是 45 億美元, 其中主要驅動力是 2023 年電汽車市場快速爆發, 驅動 SiC 功率器件市場急速增長。SiC 襯底上的GaN 在射頻領域基本已經取代了 LDMOS 和碑化銖。GaN 市場規模 26 年大概是 24 億美元, CAGR 18%, 其中主要是Si 基 GaN , 占了 90%以上市場。21 年國內碳中和 碳達峰, SiC 產業崛起,替 代趨勢明顯,國內 SiC 產業相對國外緩慢,但是國內 政策扶持, 21 年—個季度新增的SiC 投資金額達到了 2020年全年水平, 到了前十年 倍的體量。現在整個 SiC 在中國屬於增長前期,後 面擴產完增量會比較快。英飛凌主要是奧地利的半導體新工廠, 2022年已經投產了,現 在投資24 億歐元擴產能。國內 SiC 水平, SiC 襯底主要應用有 6 個環節 —個是 SiC 的單晶片到外延片, 單晶製備, 還有芯片設計, 製造, 後 面的封裝, 測試,最 後 到終端應用。設備有北方華創, 中微公司襯底和外延天科合達, 山東天岳,埔 天天成,東 莞 夭 域 , 包括設計公司,瑞能, 士蘭微,中車時代,比 亞迪。國際和台灣產業鏈來看, wolfspeed 和 Rohm從襯底到封測都做, IDM道康寧,昭 和電工, ii vi, 英飛凌做從設計到封測, 從設備角度, SiC 在製程上, 與大部分 Si節相同由千硬度高,需要高溫離子注入機,高溫退火等設備,高溫離子注入機是比較重的設備,國內 很多企業在做 SiC 的生長爐, 華創, 露笑, SiC 的切片,還 有 SiC 功率的—外延反應器的設備廠商,現 在上游材料持續加碼追趕國際, SiC 襯底市場格局還是 cree 的市場份額是最大的。在 SiC 製造成本襯底也是最高的, 4 7%, 外延 23%, 其他環節大概30%左右 , 襯底成本下降是提高SiC 滲透率的決定因素。Si 晶圓 8 到 12 寸, SiC 主流尺寸 6 英寸, 每—片晶圓能製造的芯片數量不多, 滿足不了 求, 我們看到的產業聯盟預估, 4 英寸逐步減少,國內 從10 萬片減少到5 萬片, 6英寸從 萬片增長到20 萬片。Cree 計劃在 2024 年 8 英寸 SiC 工廠量產, 英飛凌 2025 年計劃量產英寸 SiC 器件。現在國內也在加碼, 合肥露笑也在做 SiC 的設備,長晶生產。材料端,國 內 材料端 擴產, 跟國外的差距,現 在看來, 大概有 5 年左右的差距,從 SiC 襯 尺寸升級差距, 從—個尺寸到更大尺寸需要 5 年時間。外延質量也影響器件生產,外 延是SiC 襯底上長單晶薄膜,不 可避免產生缺陷導致襯底材料和表面質量下降, 影響器件性能, 外 延層長好後可以使得晶格排列更好,也是 長外延層的主要目的。下游應用端驅動, SiC底前景光明 最主要來自於新能源汽車驅動,目 前導電 型襯 底市場比較開闊, 應用非常廣Q: Wolfspeed、羅姆採用 IDM 模式,國 內 大 部 分 是分 段 模 式 ,要 麼做 襯 底 ,要 麼 做 設計 ,這兩種方式各自的優缺點?A 國內起步比較晚, 現 在供給還是集中在襯底, 外 延這塊, 對 於 設 計 公 司 , 做 設 計 現 在已經有了三安光電和—些襯底的供應,現 在如果要做 IDM,資金量需要非常大,需要涉及的領域表較多 所以國內 IDM 少, IDM 有自己的優勢, 從 材 料到器件設計到加工, 解決自己的產能 對整個可靠性, 問 題的 響 應 都 更快, 綜 合 來看 , 往 IDM 方向做是最好的 國內很少由企業做全產業鏈的事情, 受限千起步比較晚, 攻 克 襯 底 和 外 延都很難 再做器件、封測, 精 力和資金都受到大的局限, 因 此 IDM相對比較少。Q: SiC 在芯片裡面主要是 SiC M OS 和 SiC 二極 管,從 二極管到 MOS 管的難度 , M OS 的壁壘,差距有多大?A 二極管器件結構相對來說很簡單, 是 SiC SBD, 實際 上整個不涉及到 trench工藝, 就 是 勢 壘, M OS 傳統 Si 基 , 平 面 工 藝 , tr ench工藝,通 過 溝槽結構改善器件開關情況, 整 體 來 說 , SiC 二極管價格比較便宜 單個晶圓做出的二極管數量遠多於 MOS, 是 配 套 的 取 代 FRD來使用 SiC SBD反向恢復時間基本沒有 不想 FRD 需要快速反向恢復 SiC 有天然優勢。Q: SiC 應用,電 動車 , 400v 到 800 v 平 台遷 移 , 這種 情 況 下 ,隨 着成本下降, 尤 其 是 整 車成 本 的 下 降 , SiC 跟 IGBT目前共存,未來 大 概 是什 麼情 況?A: 400v平台 IGBT 還是有優勢的 到了高端的 800v高電壓, 尤其是高端車型 大功率才能提高更高性能 比如保時捷的 Taycan, 未來 30 萬元以上的車都會用 SiC,比如理想的 y, 尤其是純電車型, 必 須 用 800v解決續航痛點。現在主要是考慮兩個問題,—個是 產能能不能滿足,而 是 里 程續航是否足夠迫切 SiC 近年滲透率不會超過 20%,80%還 是 Si 基 IGBT,25 年 700- 1000 萬 20%的 量 也 非常巨大的。SiC 主要考慮的 還是技術升級和市 場效應, 短 期 對 Si基 IGBT 的替代還不會那麼快。Q: SiC 分很多,襯 底 ,外 延,芯 片,封 裝 ,模 組 ,這 里 面 大的 價 值 量 分 布?材 料 里 面 47 %的襯底占比,如果涉及到模組,比例分布?A 襯底 47%, 外 延 27%, 剩 下 30%是 後 面 的 封測成本, 芯 片到模塊,— 個 是 襯 底 ,— 個 是 外 延 — 個是 後 面的 加 工 和封裝過程, 晶 圓 50%, 封裝 25%, 模 塊 25%。Q: W ol f speed 襯底技術變化,價 格 逐 步往 下走?A 襯底往大尺寸做,現 在基本上襯底 1000 美元左右,將 來 往 大尺寸,良 率 提 升 , 大概可以降低到—半, 400/ 500 美元水平(到 25/ 26 年)。A 襯底難度是最大的 還有外延層,設 備 方 面 ,最 後 還 有器件的設計,後 面 跟 Si — 樣的 光刻、 離 子 注 入 , 尤其是高溫的—些環節, 再 接着就是封測, 相 對比較 簡 單 — 些 。Q: 國 內 很 多公 司做 I GBT, IGBT 這塊轉向 SiC 的技術難度大嗎?A: SiC 和 IGBT 是兩種不同的材料, 產業布局都不太—樣。設備是可以通用的, 但是 材 料, 和— 些 襯 底的 制 作設 備 , 只 能 買 別人設備自己做, 但是只占成本25%的 價值 並不是特別大, 也 是 國 內 很 多企業在往襯底擴的原因。A 看工藝水平, 28%的 降 本來自於良率提高, 現在來看每家的工藝製程,離 子注入、高溫 火的參數工藝調整是每家工藝製程中的技術積累,具體多少年每家不是很好說。要看製造平和工藝人員的經驗。Q: 器件端 ,主 要SiC 做的是 SBD 和 MOS, 這兩種具體的應用情況,在電動車的應用場和應用類型?A: SiC MOS 主要用在電驅系統, 還有逆變器上面的電驅, 還有 DC/DC, 主要功能是把電池過來的電壓升壓達到母線電壓, 400 v 電壓平台, 進行 boost 轉換, 在逆變器,把電壓升 後, 轉化成AC 交流電驅動電機, 這是SiC MOS 的 作 用, SiC MOS 在車的主要應用就是電機驅動系統和車載充電系統OBD 還有升壓 (DC/DC) , SiCSBD 和 MOS 主要用在 obc 上。Q: 特斯拉用了 24 個 SiC 模塊 , m o del S 和 model Y 的用量?A 整個車載拓撲是相對簡單的車載就是三相全橋的結構,上橋,下橋,配合橋臂,主變化是電流電壓平台,需 要怎麼用,主 要是這方面, 數量的改變在於電 流的增加。比如 IGB 傳統的 750v平台可以上橋做兩個 IGBT, 把 400a的 IGBT 並聯,做 到整車 800v, 下橋同樣個,取 決 於 車的搭配。Model S 不會 變化很大,拓撲 結 構不會變化很大。Q: 器件類的產權, D esign in, 國內外版權情況?A: Design in 我們公司主要是用在保時捷 Taycan 上面, 還有上汽上面。這是英飛凌的清況,士蘭微進入車比較晚,用在領跑上面,還有—些沒有上市的公司,華為也做電動汽車,安美design win 了華為的問界 5, 比亞迪有自己的整車, 不 存在 Design win。Q: 專利對器件廠商的重要性和發展來說是比較重要的嗎? A :專利相對千通信行業,主要在千工藝上面, 對通信行業, 華為、思科專利技 術壁壘, 及到系統級的東西,涉及的專利非常多,器件類的產品主要是工藝方面的專利壁壘,但這專利壁壘並不是特別高, 因為不是 系統性的東西,國內很多公司都是實用性專利, 發明和新類專利做出來的並不是很多PS:如若內容對您有所幫助,請記得點讚、在看、轉發,您的鼓勵是對我的肯定,也是我最大的動力源泉!本紀要來自於網絡,若紀要所屬機構認為不便傳播,請添加微信聯繫我刪除紀要!如若造成不便,請多包涵!風險提示:文中涉及的行業和個股觀點僅供參考,不做任何買賣依據,僅做邏輯參考,請注意風險!!
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