氮化镓代工将成为新赛场
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氮化镓代工将成为新赛场

来源:http://www.cqdingneng168.cn 作者:鄂州换狩电子科技有限公司 时间:2020-03-09 点击: 91

原标题:氮化镓代工将成为新赛场

来源:内容由公多号半导体走业不悦目察(ID:icbank)原创,作者:蒋思莹,谢谢!

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近日,意法半导体宣布与台积电携手配相符,添快氮化镓(GaN)工艺技术的开发以及氮化镓分立和集成器件的供货。经由过程此次配相符,意法半导体创新的战略性氮化镓产品将采用台积电的氮化镓制造工艺。

吾们都清新意法半导体也有本身的氮化镓生产线,但按照意法半导体近期推出的新闻来看,他们犹如正在向代工厂围拢。这是否在黑示着,氮化镓代工将会成为代工厂之间新的竞争点。

GaN器件需求升温

自往年以来,市场中关于氮化镓的新闻也越来越多,先是三星、华为一连投资与氮化镓有关的企业,后又有幼米氮化镓充电器的展现,这些新闻都助推氮化镓产业链的发展。按照天风证券的统计表现,现在,GaN功率器件的市场份额在各行使周围占比比较均衡,其中,电源供给方面的器件添长最快,展望到2022年会占据一半以上份额。2019-2022年整个市场的复相符添长率高达91%。自前不久幼米推出氮化镓充电器后,氮化镓市场的竞争也拉开了帷幕。

详细来看,这些致力于氮化镓发展的企业,可分为IDM企业和Fabless企业。现在,氮化镓器件的供答商主要以国外企业为主。这些企业多以IDM模式为主,主要的代外有Cree、意法半导体、英飞凌、安森美、罗姆、东芝等。国内方面,致力于氮化镓的IDM企业包括了士兰微、苏州能讯、华微电子、英诺赛科等企业。

在新原料眼前,也一片面老牌大厂也逐渐将片面制造、封测环节外包,转向Fab-Lite(轻晶圆厂)模式。这些IDM企业有云云的变化,能够是由于他们有关氮化镓的生产线还有待完善,而此时氮化镓产品已经最先出现在市场当中。为了抢占市场先机,也许是他们与代工厂配相符的推动力之一。基于此,也许是氮化镓技术比较成熟、并已经有配相符企业有意向下单,但其生产线还不完善的企业,更有能够会选择与代工厂进走配相符。而对于自身产能就能已足订单请求的厂商,或将一时不必要与代工厂进走配相符。但按照之前老牌企业的平素手段——IDM为主,代工厂为辅的模式来看,老牌IDM企业更有能够推动代工厂的氮化镓代工营业。

其中,意法半导体就曾在2018年9月展现了其在功率氮化镓方面的研发挺进,并宣布他们将建设一条十足相符格的生产线,包括硅基氮化镓异质外延,该条生产线将于2020年在法国的前端晶圆厂进走投产。 同时,在他们2019年Q4的财报会议中,意法半导体也曾外示,他们在2020年投资约15亿美元,以声援意法半导体的战略计划和收好添长,从而实现120亿美元的中期收好现在的。在这其中就包括大约4亿美元的战略计划投资,将用于意法半导体新的300毫米晶圆厂。据悉,这将声援他们在氮化镓电力技术的研发和射频器件氮化镓生产的挑高,(除此以外,这4亿美元的投资还能声援他们在BCD、IGBT和其他电力技术方面的添长,以及对碳化硅的投资)。

2014年英飞凌收购美国国际整流器公司(IR),扩充产品组相符(SiC和GaN的强强说相符)。此举不光扩大了他们在美国的影响力,也深化在亚洲市场上的地位。2016年英飞凌收购Wolfspeed,获得硅基氮化镓射频器件,在诸如5G和新能源汽车等高新技术周围具有领先技术。英飞凌于2018岁暮最先量产CoolGaN 400V和600V添强型HEMT,但英飞凌拥有比较完善的氮化镓生产线。

(英飞凌CoolGaN制造的价值链)

对于这些IDM厂商来说,他们之前的生产线是以硅为基础的,从硅变化到硅基氮化镓的生产上来,这两者在技术上存在着必定的共通性,在氮化镓前景一片大好的情况下,IDM企业也迁移到了氮化镓的发展当中。但他们照样还要面临注重大的支付以及技术积累,因此,也为代工厂发展氮化镓营业带来了机会。

除了IDM厂商能够带给代工厂订单外,还有存在着一些特意强劲的Fabless企业,也在代工厂发展氮化镓代工营业中也首到了特意大的推行为用。这些Fabless包括Dialog、GaN Systems、Navitas等企业,他们往往会选择富士通半导体、台积电、X-Fab 等代工厂达成配相符制定。举例来说,幼米的氮化镓充电器就采用了Navitas的产品,Navitas行为一家Fabless企业,他们的氮化镓产品则由代工厂进走生产。

此外,成立于2008年的GaN Systems,也是凝神于设计、研发和出售氮化镓功率开关半导体器件的企业,其关键技术是Island技术。他们很早以前就与台积电进走了配相符,据有关报道表现,2015年GaN Systems就曾宣布增补在台积电投产之产品,并期待透过升迁十倍的投产量,来因答全球消耗者与企业对氮化镓需求暴添的情形。与台积电在氮化镓上有配相符的,还有Dialog,Dialog所推出的650V硅基氮化镓电源IC产品,DA8801也是由台积电代工的。

而相通于Dialog、GaN Systems、Navitas云云的氮化镓Fabless企业并不在幼数,他们的存在对于代工厂来说,无疑是一块重大的蛋糕。

在IDM和Fabless企业的共同驱动下,在异日一段时间内,氮化镓代工也许会成为一个新的竞速点。

代工厂踊跃进场

氮化镓半导体器件主要可分为GaN-on-Si(硅基氮化镓)、GaN-on-SiC(碳化硅基氮化镓),GaN-on-sapphire(蓝宝石基氮化镓)等几栽栽晶圆。其中,GaN-on- sapphire主要行使在LED市场,但也有一些厂商也在尝试在半导体周围操纵GaN-on- sapphire,例如PI,PI的氮化镓技术源于其对LED的积累,因此,电子节能产品当半导体产业刮首氮化镓炎潮时,PI选择了用GaN-on- sapphire来打入市场,OPPO在其往年的氮化镓充电器中选用了PI的方案。在GaN-on-Si、GaN-on-SiC之间,由于硅基氮化镓性价比较高,也使得硅基氮化镓成为了现在半导体市场主流,但也有些市场人士认为,GaN-on-SiC在异日还大有可为,因此各个代工厂也选择了分别的路线。

从上文中,吾们不难发现,许多氮化镓厂商已经最先与台积电进走了配相符,而台积电所进走的氮化镓代工营业也多是现在主流的GaN-on-Si。而不息将台积电视为其竞争对手的三星,近年来也在氮化镓周围上进走了投资。据韩媒《KoreaBusiness》报导指出,为了填补本身在晶圆代工上的劣势,三星已经最先造就韩国国内半导体产业的新创公司,并且说相符韩国当局最先投资韩国国内在半导体原料及设备上的新创公司。其中就包括三星投资部分的80亿韩元投资的IVworks,据悉,IVworks韩国第一家开发8英寸GaN-on-Si外延片和4英寸GaN-on-SiC外延片的晶圆代工厂。

在GaN-on-Si方面,世界先辈也可挑供GaN-on-Si的代工营业。据往年有关报道表现,世界先辈在氮化镓原料上已进走了4年的投资,但是,由于氮化镓属于新原料,其效能、郑重度等,均必要长时间验证,那时其氮化镓晶圆量产时间仍无法确定,量产时间最大变量在于原料开发的难度,展望2020年公司对氮化镓产品将进走幼量样品送样。

X-Fab可挑供GaN的基础代工营业。X-Fab的总部设在德国喜欢尔福特,主要代工生产模拟和同化信号集成电路,以及高压行使的GaN和SiC解决方案。2017年,X-Fab曾与Exagan配相符在200mm晶圆上制造GaN-on-Si。

而稳懋则主打GaN-on-SiC周围瞄准5G基站。另外,环宇也拥有4吋GaN-on-SiC高功率PA 产能,且其6吋GaN-on-SiC 晶圆代工产能已经由过程认证。嘉晶电子6吋 GaN-on-Si晶圆,也已进入国际IDM厂认证阶段,并争夺新订单中,现在其晶圆主要是4吋和6吋,异日他们也可看向8吋推进。

在西洋氮化镓代工方面,则有UMS公司和OMMIC公司。其中,UMS是法国一家半导体公司,主要针对射频器件流片挑供氮化镓和砷化镓的代工服务。UMS代工的产品主要面向国防,航天等市场,其工艺已经获得欧洲航天部的认证。另外,OMMIC此前也凝神于太空市场,主要致力于硅基氮化镓技术,2019年OMMIC推出了一栽新的100纳米栅极长度的硅基氮化镓工艺,用于射频功率和矮噪声,其现在的是5G基站和汽车行使,同事,公司也宣布计划OMMIC最后会将产量挑高到每年200多万片,以解决量产市场的需求。

大陆方面的新兴代工厂中,三安集成和海威华芯具有量产GaN功率器件的能力。其中,三安集成是LED芯片制造公司三安光电属下子公司,主营氮化镓和砷化镓技术有关营业,是一家特意从事化相符物半导体制造的代工厂。此外,海威华芯是国内首家挑供6吋砷化镓/氮化镓微波集成电(GaAs/GaN MMIC)的纯晶圆代工服务的制造企业,产品主要面向5G、雷达 、新能源、物联网等高端芯片市场。据悉,公司的氮化镓已成功突破6吋氮化镓晶圆键相符技术。在产能方面,现在,海威华芯氮化镓规划产能600片/月。

除了半导体器件以外,在更早一段时间中,氮化镓原料被LED产业所普及操纵。因此,也有一些代工厂选择了与LED企业进走配相符,共同发展氮化镓晶圆代工营业。以环宇为例,往年12月,环宇公司董事会决议与LED 制造大厂晶品光电(常州),共同相符资成立常州新晶宇光电。据悉,环宇将出资人民币 1.1 亿元认缴常州新晶宇全额注册资本额,按照相符资经营相符约内容,新晶宇将建置 6 吋晶圆厂,并以环宇制程技术为基础,开发化相符物半导体无线射频6吋晶圆代工以及光电6吋晶圆代工等营业。

氮化镓市场为代工厂带来了新的发展机会,但是,在该周围中,这些代工厂还要面对一些新的挑衅者,即IDM企业的氮化镓生产线。在上文中,吾们曾挑到过,一些公司还会选择与拥有生产线的IDM企业进走配相符。举个例子来说,Transphorm就曾与安森美进走配相符共同开发及共同推广基于氮化镓的产品和电源体系方案,他们的产品就是在安森美半导体的制造厂进走说相符封装、拼装及测试。

结语

从现在来看,氮化镓充电器将会成为消耗电子周围的标配,同时,5G市场的爆发也将成为氮化镓器件发展的后续动力。下游市场的火爆,也让更多的设计厂商投入到了氮化镓的竞争当中,而他们的参与,也会推动代工厂在氮化镓周围进走发展。而在这当中,也许又会有新的黑马脱颖而出。

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