材料深一度:|2023年4月第三代半导体产业信息简报

日期:2023-05-09 阅读:1470
核心提示:国内第三代半导体产业动态一、技术和产品1、武工大SiC涂层设备取得突破据此前长江日报发文报道,武汉工程大学材料科学与工程学院

国内第三代半导体产业动态

一、技术和产品

1、武工大SiC涂层设备取得突破

据此前长江日报发文报道,武汉工程大学材料科学与工程学院教授赵培及其团队的化学气相沉积法制备技术开发研究,这项技术已被石墨涂层企业广泛应用。2020年6月,该团队研制出具备自主知识产权的智能化学气相沉积设备,该设备创新性地解决了目前化学气相沉积方法中固体原料蒸发罐供给系统在工业应用中无法长时间提供精确、持续、稳定的原料蒸汽的难题,能大幅提高SiC涂层的沉积速率、精准控制原料的成分比例、能实现沉积过程的全自动化操作。目前,该技术与装置已在一些企业和研究院所得到广泛应用,用于制备SiC涂层。据介绍,某企业的石墨模具只能使用8次,使用赵培团队的技术后,石墨模具使用寿命增加到42次,大大延长了使用寿命,使用寿命提升了5倍以上,有效降低生产成本。

2、河北同光8英寸导电型SiC晶体样品出炉

据河北党员教育微信公众号消息显示,河北同光半导体历经2年多的研发,8英寸导电型SiC晶体样品已经出炉,工作人员正在攻关加工成SiC单晶衬底。预计这款新产品年底可实现小批量生产,将被客户制为功率芯片。据悉,河北同光半导体成立于2012年,公司致力于SiC单晶衬底的研发、生产及销售,是国内率先量产SiC单晶衬底的制造商之一,也是国际上少数同时掌握高纯半绝缘衬底和导电型衬底制备技术的企业。近年,SiC衬底领域进入爆发阶段,产能供不应求,公司积极建厂扩产。据该公司董事长郑清超介绍,下一步,同光正谋划建设2000台SiC晶体生长炉生长基地和年产60万片SiC单晶衬底加工基地,拟总投资40亿元。到2025年末实现满产运营后,预计新增产值40-50亿元,成为全球重要的碳化硅单晶衬底供应商。2022年3月,据中国证监会披露,华泰联合证券发布了关于河北同光半导体首次公开发行股票并上市辅导备案报告,公司加速上市进程。

3、连城数控SiC粉体炉取得突破

4月13日,连城数控官微称,中国有色金属工业协会近日组织专家组对该公司开发的“碳化硅立式感应合成炉”科技成果进行评价。专家一致认为该SiC粉料合成设备提升了SiC合成粉料的品质,提高了单次合成的重量,降低了单位能耗,减少了制造成本,促进了我国SiC高端装备的升级换代。据介绍,连城数控半导体晶体事业部团队开发了业内最大的SiC粉料合成炉,粉体纯度达到国内一流水平。该团队研发的大尺寸合成炉及其热场,能精确控制轴向温度梯度和径向温度的均匀性,解决了传统的SiC粉体合成炉装载量少,得率低等问题,使得反应更加充分,解决了工艺稳定性问题。同时,该公司设计的独特的坩埚及涂层,能够减少坩埚杂质的污染,提升坩埚的寿命,提高SiC粉体的纯度,通过工艺优化,可以同时兼容合成导电性和半绝缘SiC粉体。除SiC粉体合成炉外,连城数控的液相法SiC长晶炉也于今年3月顺利下线,经检验各项性能达到预期目标。同时,连城数控的SiC感应炉也于今年一季度获得某重点客户190台订单。

4、华为SiC电驱正式发布 覆盖多种车型

4月17日,华为官微发文举行智能电动新品发布会,并发布了“DriveONE新一代超融合黄金动力平台”,以及“新一代全液冷超充架构”的充电网络解决方案。其中,DriveONE搭载SiC技术,主要能够全面覆盖B/B+级纯电、B/B+级增程混动,以及A级纯电车型动力总成解决方案:

(1)面向B/B+级BEV动力总成,华为称其有业界最高效率量产高压同步总成解决方案——高效SiC高压同步总成。据介绍,该款SiC高压同步总成是基于高效SiC模组以及华为电机仿真寻优平台,华为打造92%CLTC效率的业界最高效的CLTC工况动力总成,相对于业界同类方案,效率领先1.5个百分点;这款平台同时支持750V和900+V双电压适配,在250A的快充桩上就可以实现极速4C充电,7.5分钟把电池SOC从30%提升到80%,续航增加250km。同时,得益于转速提升、智能油冷等一系列技术突破,动力总成功率密度达到2.4kW/kg,领先行业30%。搭载华为智能辅驱技术的异步总成,搭配92%高效同步后驱总成,整体四驱续航里程可提升27km;

(2)面向B/B+级REV动力总成,针对增程四驱场景,华为本次带来业界首款异步五合一,具备系统效率寻优和优于行业26%的低拖拽扭矩设计,搭配高效后驱组成前同后同架构,四驱WLTC效率可达88.2%,领先行业5+%,满油满电续航里程提升44km;

(3)面向A级BEV动力总成,超融合十合一动力域模块通过首创芯片融合、功率融合、功能融合和域控融合,实现BOM数量降低40%,芯片数量降低60%。动力域模块可以让车企实现动力域的集成简单,验证简单,开发简单,开发效率提升30%。华为目前还没有独立造车,而是与赛力斯合作推出了AITO汽车,此外,华为与长安、宁德时代合作共创阿维塔汽车,与北汽极狐合作推出华为HI版车型。

据不完全统计,目前华为哈勃共投资了5家SiC相关企业,遍布SiC全产业链,分别为山东天岳、北京天科合达、瀚天天成、东莞天域半导体和特思迪。

5、中科院物理所陈小龙团队在液相法生长3C-SiC衬底方面取得新成果

4月18日,中科院物理所在期刊上发表了关于采用液相法生长3C-SiC衬底的技术文献。文献提到,该团队是通过在4H-SiC衬底上生长3C-SiC单晶,技术成果超出了以往理论预期,通过这项技术,能够持续稳定地生长高质量和大尺寸的3C-SiC晶体——直径为2~4英寸,厚度为4.0~10毫米。该团队认为,该技术拓宽了异质晶体生长的机制,并为3C-SiC晶体的大规模生产提供了可行的途径,未来3C-SiC功率器件性能有望比目前主流的4H-SiC更好。该团队开发了一个生长3C-SiC的液相TSSG长晶设备,其生长过程是这样的:首先,在高温石墨坩埚区域中溶解C粉;然后在对流作用下,将C粉从高温区输送到低温区;最后在低温籽晶上进行3C-SiC结晶。质量方面,经过测量,所生长的3C-SiC晶体(111)面半峰全宽(FWHM)为28.8至32.4弧秒,平均为30.0弧秒,整体晶圆非常均匀。从3C-SiC的切片上看,典型的三角形凹坑大小约为5微米,可能来自螺纹位错(TSDs)和螺纹边缘位错(TEDs)的密度分别约为4.3×104/cm2和13.9×104/cm2,并且没有观察到在3C-SiC中常见的双定位边界(DPBs)。

6、中电科6英寸3300V SiC外延片研发成功 产能提升

4月24日,据中国电科官微消息,中电科6英寸SiC外延片产业化工作取得重大进展,完成6英寸3300V SiC外延材料研发,6英寸中高压SiC外延片月产能力实现大幅提升。目前正积极与国产设备厂商合作开发生产装备,推动SiC核心装备国产化。去年11月,普兴电子新的外延材料产业基地第一片硅外延和SiC外延已相继“出炉”,后续将进行新品全尺寸检测评估并向客户提供验证样片。该新产业基地建设项目于2021年9月启动,项目总投资金额为16.7亿元,一期项目投产后,将新购置各类外延生产及清洗检验设备共392台(套),预计可达到年产300万片8英寸硅外延片、36万片6英寸SiC外延产品的生产能力。

7、恒普科技推出全新一代SiC晶体生长热场材料——多孔碳化钽

SiC晶体的主流生长工艺是PVT法,通常在2000℃的高温下,将石墨坩埚中的SiC源粉末进行升华结晶。然而,在这个过程中,热场材料容易出现3个问题:

(1)SiC蒸气中的Si会强烈地攻击石墨,并释放出碳颗粒和金属/氮杂质,这些杂质会融入到生长的SiC晶体中,从而引发晶体缺陷问题;

(2)热场中的石墨、多孔石墨、碳化钽粉等坩埚材料容易出现使用不当,从而带来碳包裹物增多等缺陷;

(3)另外在有些应用场合,多孔石墨的透气率不够,需要额外开孔来增加透气率。但是透气率大的多孔石墨,又面临着加工、掉粉、蚀刻等挑战。针对行业痛点,恒普科技推出了全新一代SiC晶体生长热场材料——多孔碳化钽,实现了全球首发。由于碳化钽的强度和硬度都很高,因此要将碳化钽加工成多孔状,挑战难度非常大。而要制造出孔隙率大、纯度高的多孔碳化钽更是极具挑战。

恒普科技通过自主技术研发,突破性地推出大孔隙率的多孔碳化钽,其孔隙率最大可以做到75%,实现了国际领先。在碳化硅长晶应用方面,恒普科技的多孔碳化钽可用于气相组元过滤、调整局部温度梯度、引导物质流方向以及控制泄露等方面,更好地协助SiC企业去优化晶体良率。同时,这款多孔碳化钽还可与恒普科技另外一款固体碳化钽(致密)或碳化钽涂层相结合,形成局部不同流导的构件,有利于进一步提升SiC晶体良率。

8、众多车企推出最新SiC车型、充电桩等相关产品

2023年以来,无论是理想、小鹏、蔚来、哪吒等新势力,还是一汽、上汽、吉利、奇瑞和比亚迪等头部车企,整个汽车行业都在积极导入SiC技术,SiC车型、SiC充电桩及SiC相关最新产品密集亮相。

(1)4月16日,小鹏汽车2023技术架构发布会于上海举办,并正式发布了SEPA 2.0“扶摇”全域智能进化架构。基于该新架构,新车型研发周期将缩短20%,架构零部件通用化率达到80%。“扶摇”架构将通过全栈自研的全新800V XPower电驱,提升整车续航。该800V高压SiC油冷扁线深度集成电驱,可使电机最高效率达97.5%,电驱系统综合工况效率达到92%。综合效率每提升1%,续航里程可提升2%。据了解,小鹏G6是首款搭载“扶摇”架构的SiC车型,目前小鹏G6已在工信部申报,预计满电状态续航可达600km+。

(2)理想汽车推出了800V超充纯电解决方案。该800V超充方案包括了基于SiC技术打造的800V高压电驱系统,具备4C超充能力的电池以及全栈自研的热管理系统,在提升充电速度的同时改善能源使用效率,可实现充电10分钟,续航400km。理想新一代SiC功率模块结合了电机控制器的多部件集成设计,使得电机控制器体积压缩到4L以内,功率密度高达62kW/L,减小了电驱系统的体积和重量,进一步优化整车的空间和能耗。

(3)东风公司带来的800V SiC 10in1超高速电驱动为行业首款十合一扁线电驱动总成(iD3),极致融合,高效高速。与自主开发的SiC控制器匹配,系统输出功率最高280kW,最高效率94.5%,均为行业最高水平。

(4)广汽埃安展出Hyper SSR,搭载自研的超高性能“四合一”电驱,采用SiC逆变器,是埃安的第二代基于SiC技术的集成电力驱动系统,兼容高低压平台,功率密度国内领先;此外,该车还搭载了900V的SiC芯片,功耗能够降低80%,工作频率提高2.5倍。

(5)远航汽车推出Y6和H8,动力方面,两车都采用联合电子800V SiC电驱总成,可以爆发出超700匹马力的强劲动力,远航Y6零百加速时间快至3.2s,比肩超跑性能。

(6)中车时代电气对外发布了中车电驱E4.0平台首款产品C-Power280。该款产品的CLTC工况效率为92%,是基于中车自主SiC芯片开发,采用高压油冷设计,可大幅提升补能速度。目前,该款产品已实现核心部件完全自主可控,并可兼容中大型车辆的前后驱构型。

(7)福田汽车与采埃孚签订了战略合作协议,双方的合资公司将正式引入采埃孚最新的商用车电动化解决方案,包括AX电驱动桥系列和CX中央电驱动系统在内的产品进行本地化生产和组装。其中,采埃孚的CX中央电驱动系统搭载了发夹电机、SiC逆变器等技术,具有高功率、大扭矩和紧凑型、轻量化设计的特点,可将电驱动效率提高至96%以上。

(8)合创V09,动力方面基于H-GEA合创全球纯电架构打造,标配800V高压系统和高能量密度电池,支持4C超级快充,续航超过750km。此外,该车所搭载的高压SiC电驱电源和高压附件,能够使整车效率提升约4%,整车能耗降低7.8%,最快充电10分钟,续航增加≥400km。

(9)江铃汽车携E路达、大道EV、Robovan自动驾驶货运车重磅亮相。其中,江铃E路达除采用宁德时代、博世的新技术外,还拥有全球首发SiC多合一控制器技术,能够增大功率,实现减负、多拉、多跑的高效运营。

(10)针对日益受关注的800V高压应用,舍弗勒对外展示了三合一油冷平行轴式电驱动桥、双电机同轴式电驱动桥等产品。其中,舍弗勒800V双电机同轴式电驱动桥采用了SiC半导体技术,具有超高性能,峰值功率超过600 kW,轮端峰值扭矩超过7200 Nm,轴向长度仅600mm。同时,舍弗勒还展示了一系列面向商用车的创新产品和技术解决方案,包括采用舍弗勒独特波绕组技术的800V油冷电机、采用SiC半导体技术的800V电机控制器等。

(11)一汽红旗全新电动中大型SUV红旗E202正式亮相2023上海车展。红旗E202基于搭载了SiC模块以及800V快充平台的“旗帜”超级架构,只需5分钟充电即可续航300km。未来三年,红旗新能源计划推出15款新能源智能产品,并且从2022年下半年开始,除特殊用途车型外,红旗已将技术创新投入全部用于新能源汽车,新增产能全部用于新能源汽车,停止传统燃油车技术和产能的新增投入。今年1季度红旗抛出了4个大动作,实现了车规SiC技术的领跑:①计划今年推出轿车E001与SUV E202两款SiC车型;②发布SiC混动平台HMP,综合效率达90%以上;③完成了主驱SiC模块试制,采用2in1塑封;④采用全国产1200V SiC MOSFET,比导通电阻为3.15mΩ·cm²。同时,一汽首款电驱用750V SiC功率芯片已于4月10日完成样品流片,正式进入产品级测试阶段。根据报道,红旗功率电子开发部联合中电科55所,从结构设计、工艺技术、材料应用维度开展技术攻关,使得该芯片比导通电阻达到2.15mΩ·cm²,最高工作结温175℃,达到国际先进水平。

此外,采埃孚展示800V SiC电驱系统、阿尔特汽车推出200kW SiC电驱动四合一总成、美的威灵汽车推出800V SiC电动压缩机、博格华纳展出800V集成式电驱动模块……

二、产业进展

1、企业/项目动态

(1)东南大学计划采购SiC设备 预算金额达3000万元

3月29日,东南大学对外发布了2023年3至12月的采购意向,其中涉及2款SiC相关设备。根据公告,东南大学计划采购SiC外延炉与等离子深槽刻蚀机设备,预算金额各为1500万元。SiC外延炉设备要求:①晶片尺寸兼容4&6英寸;②产能≥300片/月(以10μm厚计);③工艺温度1600℃~1650℃。等离子深槽刻蚀机设备要求:①最小刻蚀宽度0.8um,刻蚀深度1.5um;②刻蚀速率≥120nm/min;③表面均一性≤±3%;④刻蚀角度80~89°可控;⑤表面粗糙度<0.5nm,沟槽底部弧度圆滑,无刻蚀底角。预计采购时间为5月。

(2)山东粤海金年产11万片SiC衬底片项目新动态

一季度,山东粤海金年产11万片SiC衬底片项目竣工环境保护验收对外公示。根据该报告,该SiC衬底项目位于山东河口经开区,总投资约6.5亿元,将分二期建设。其中,项目一期实际总投资4亿元,主要建设1座SiC长晶(PVT法)及衬底片加工车间,购置6英寸升华法长晶炉、端面研磨机等设备,形成年产5.06万片6英寸N型SiC衬底片的生产规模。项目二期拟建设1座SiC高温化学气相沉积法长晶车间,拟购置4英寸升华法长晶炉、HTCVD法长晶炉等设备,形成年产5.06万片4英寸N型SiC衬底片及1.02万片4英寸高纯度半绝缘型SiC衬底片的生产规模。公开资料显示,粤海金半导体成立于2018年5月,前身为国宏中能,主要产品为6英寸导电SiC衬底片、4/6英寸高纯半绝缘型SiC衬底片。而且,该公司是高金富恒集团旗下专门从事SiC半导体材料研发与生产的产业化公司。据悉,高金富恒集团旗下还有北京粤海金半导体材料研发中心——该公司技术团队以“第三代半导体材料制备关键共性技术北京市工程实验室”(省部级实验室)科研成果为基础,进行SiC半导体材料的产业化生产与运营。3月份消息曾报道,山东省东营市河口区人民政府与高金富恒集团在广州举行了“碳化硅半导体产业基地项目”签约仪式,项目总投资25亿元,将年产6英寸SiC导电片36万片,项目将在本月开工建设。

(3)湖南三安收到政府产业扶持资金约2.1亿元 SiC采购协议总金额超70亿元

3月31日,三安光电发布关于收到政府补助的公告:湖南三安近日收到政府产业扶持资金约2.1亿元。公告显示,根据三安与原长沙高新技术产业开发区管理委员会就第三代半导体产业园项目签订的相关合同,湖南湘江新区管理委员会商务和市场监管局同意按合同约定拨付湖南三安产业扶持资金20,963.56万元,其中科技研发专项补助20,000.00万元、电费补贴963.56万元。湖南三安已于2023年3月30日收到该笔款项。

三安光电最新财报显示,2022年营收132亿元,同比增长5.17%。其中,湖南三安销售收入6.39亿元,同比增长909.48%,其SiC二极管累计出货量超1亿颗,已签署的SiC MOSFET长期采购协议总金额超70亿元。目前,湖南三安已推出第四代高性能SiC产品,且有7款通过车规认证并开始逐步出货。SiC MOSFET推出1200V系列产品,包含80mΩ/20mΩ/16mΩ。其中,80mΩ/20mΩ产品已在光伏客户端导入批量订单,在车载充电机客户端处于验证导入阶段;车规级1200V 16mΩMOSFET芯片已在战略客户处进行模块验证,预计于2024年正式上车量产。项目建设方面,湖南三安的碳化硅半导体产业化项目总投入为160亿元,2022年投入资金达到36.36亿元,截止2022年累计投入金额达77.06亿元。据了解,该项目一期已于2021年6月正式点亮投产,项目二期已于2022年7月正式开工,预计将于2023年贯通,年产能将达到36万片。按照计划,该项目全面建成投产后将形成两条并行的SiC研发、生产全产业链产线。目前SiC产能为12000片/月,硅基GaN产能2000片/月。

此外,2022年3月,湖南三安与理想合资成立苏州斯科半导体,规划年产240万只SiC半桥功率模块,目前该项目基础建设已完成,设备正陆续入厂,已进入安装调试阶段,待产线通线后进入试生产。在硅基GaN产品方面,湖南三安的客户送样及系统验证进程加速,目前拥有650V GaN代工平台,正加快研究开发投入,持续提升品质,向低压200V和高压900V平台迭代。

(4)北京烁科中科信多台SiC离子注入机交付

4月4日,北京烁科中科信宣布,今年二季度旗下的SiC离子注入机实现顺利交付。而在今年一季度,还有多台SiC设备实现交付。据中科信Q1季报显示,该公司北京总公司和长沙分公司实现12台离子注入机先后顺利交付,同比增长300%。其中,仅3月份就交付了3台SiC离子注入设备;而且一季度设备新签合同再创新高,合同总额突破3.5亿元,同比增长21%。

(5)德智新材生产线将扩充到16条 二期项目即将开建

4月9号消息报道,湖南株洲目前正依托德智新材、时代半导体等半导体领域龙头企业,重点发展基于第三代硅基IGBT为核心的集成电路全产业链,争取打造新的千亿产业增长级。其中,德智新材在今年将生产线由6条扩充到16条,二期项目也即将开工建设,今年预计总产值可达到5个亿。据悉,德智新材是一家专业从事SiC纳米镜面涂层及陶瓷基复合材料研发,生产和销售的高新技术企业。项目方面,2020年10月,德智新材扩产项目落成仪式在株洲高新区举行,扩产的项目是半导体用SiC涂层石墨基座;2022年12月30日,德智新材半导体用SiC蚀刻环项目正式竣工,该项目总投资约2.5亿元,占地约60亩,主要进行半导体用SiC蚀刻环的研发、制造。此外,德智新材自主设计的国内最大化学气相沉积设备于2020年正式投入使用,SiC涂层石墨基座顺利实现产业化。

(6)英诺赛科一季度营收达到1.5亿元 增长400%

近期英诺赛科接受采访时表示,2022年全年公司的业务同比2021年增长了300%,2023年第一季度出货量也突破了5000万颗,销售额达1.5亿,是去年同期的4倍。2022年12月,英诺赛科曾透露,8英寸硅基GaN HEMT器件的出货量已突破1亿。目前,珠海工厂GaN晶圆月产能为4000片,到2025年,珠海和苏州两大基地的月产能预计可达70000片左右。同时,依靠8英寸硅基GaN IDM全产业链的优势,英诺赛科40V/100V/150V低压平台也已全面升级,40V双向导通产品、100V半桥驱动合封产品等多系列产品相继发布,为其在汽车、数据中心、工业与新能源等领域的拓展中做足准备。据英诺赛科官微消息,英诺赛科是全球唯一一家8英寸硅基GaN IDM厂商,当前最新产能可达到每月10000片。

(7)汉印机电新增SiC外延设备和外延项目

4月11日,据盐城广电全媒体新闻中心消息,江苏汉印机电科技股份有限公司在今年新增了SiC外延设备和外延项目。据介绍,汉印机电与中科院半导体所、清华大学化工学院等多家高校深入产学研合作,开展了产业化的SiC设备开发等一系列规划。2022年,汉印机电联合中科院半导体所承担的第三代半导体碳化硅外延项目,该项目建成达产后,可年增产值3亿元。汉印机电成立于2009年,是一家专注于PCB功能墨水喷印设备及工艺应用的自主研发的企业,2022年公司整体销售额为1.2亿元。

(8)均胜电子获130亿800V订单

4月13日,均胜电子宣布其子公司近期新获某知名车企客户全球性项目定点,将为其新能源汽车的800V高压平台提供功率电子类产品。根据该客户规划,预计该项目全生命周期订单总金额约130亿元。关于SiC产品,均胜电子的子公司均胜普瑞(Preh)在2019年推出了800V SiC技术,并率先应用于保时捷Taycan车型。2022年7月,在一汽红旗技术科技展上,结合一汽红旗的新高压平台,均胜电子针对性地展示了两款采用SiC等新型功率元件的800V平台新产品。

(9)重庆市《2023年市级重点项目实施》新增8英寸SiC项目

4月14日,重庆市人民政府公开了关于做好《2023年市级重点项目实施》有关工作的通知,其中包含一个SiC项目。该项目名称为“重庆高新区化合物半导体项目”,计划建设月产4万片8英寸SiC晶圆制造线和月产能4万—4.5万片8英寸SiC衬底生产线,主要牵头单位为西部科学城重庆高新区管委会。目前,该项目处于可行性研究论证阶段。

(10)博蓝特与江苏地方政府就第三代半导体项目签署战略合作

4月18日,江苏延陵镇镇党委副书记、镇长张金伟会见了浙江博蓝特半导体科技股份有限公司董事长徐良,以及松树慧林(上海)基金投资经理王焕入一行,并举行战略合作签约仪式。今年3月,延陵镇镇长张金伟曾会见博蓝特半导体徐良董事长及松树基金一行,三方就SiC、GaN第三代半导体项目落地、联合组建半导体产业基金等事宜进行了洽谈。

(11)SiC晶圆减薄用磨轮研发制造企业晶之锐举行开工仪式

4月20日,据厦门市集成电路行业协会官微消息,厦门晶之锐材料科技有限公司于18日举行开业仪式。晶之锐是一家专注于研发制造第三、四代半导体材料研磨用减薄砂轮的企业,旗下SiC晶圆减薄用磨轮的研发已完成,争取在今年内投入市场。晶之锐是由厦门石之锐材料科技有限公司与华侨大学制造工程研究院穆德魁教授联合创立而成,该公司除了提供半导体材料研磨用减薄砂轮整体解决方案外,还为客户提供无偿背减薄测试服务。实际上,SiC半导体研磨加工技术是我国“卡脖子”问题之一,根据晶之锐,金刚石超薄砂轮的国产渗透率甚至只有5%,95%依赖进口产品。晶之锐从数年前已经开始进行SiC减薄磨轮的相关要素的工艺开发,目前SiC晶圆减薄用磨轮的研发已完成,性能媲美进口同类产品,争取在2023年内投入市场。

(12)基本半导体车规级SiC芯片产线通线

4月24日,基本半导体车规级SiC芯片产线通线仪式在深圳市光明区举行。据介绍,基本半导体的车规级碳化硅芯片产线项目连续两年入选深圳市年度重大项目。该产线所处的厂区面积13000平方米,配备光刻、氧化、激活、注入、薄膜、刻蚀等130台专业设备,主要产品为6英寸SiC MOSFET晶圆等,产线达产后每年可保障约50万辆新能源汽车的相关芯片需求。基本半导体目前已掌握SiC芯片设计、晶圆制造、模块封装、驱动应用等核心技术,并建立了完备的国内国外双循环供应链体系。此外,基本半导体无锡汽车级SiC功率模块产线也在加速扩产,以面对未来三年汽车市场全面爆发时的模块供应需求。2021年12月,基本半导体的汽车级碳化硅功率模块制造基地正式通线运行,首批模块产品成功下线。基本半导体表示,这是目前“国内第一条汽车级碳化硅功率模块专用产线”,2022年产能为25万只模块,2025年之前将提升至150万只。

(13)浏发集团携手泰科天润建设湖南SiC超充项目

4月24日,浏发集团官微发文称将投资600万元,携手泰科天润在浏阳建设一座光储充智能超级充电站,并采用SiC技术。目前,该项目正在建设中,占地面积约2400平方米,预计6月可投入使用。报道称,这将成为湖南首座集“光伏发电、电池储能、液冷超充”于一体的新能源汽车充电站,设有2组SiC超级充电桩、10组120KW第三代直流充电桩,总计有40把充电枪,可同时满足40辆新能源汽车充电。据介绍,超级充电桩单枪最高输出功率可达到600千瓦,小汽车充电5分钟可达30度电,续航200公里;货车充电10分钟可达60度电,续航200公里。

(14)天岳先进与英飞凌、博世签订长期供应协议 上海临港工厂正式交付

5月3日,天岳先进宣布与英飞凌签订了一项新的衬底和晶棒供应协议。天岳先进将为英飞凌供应用于制造SiC半导体的高质量并且有竞争力的6英寸SiC衬底和晶棒,第一阶段将侧重于6英寸SiC材料,但天岳先进也将助力英飞凌向8英寸SiC晶圆过渡。英飞凌表示,该协议的供应量预计将占到英飞凌长期需求量的两位数份额,这不仅有助于保证英飞凌供应链的稳定,让其SiC材料供应商体系多元化,还能够确保英飞凌获得更多具有竞争力的SiC材料供应。尤其是满足中国市场在汽车、太阳能、充电桩及储能系统等领域对SiC半导体产品不断增长的需求,并将推动新兴半导体材料SiC的快速发展。同一日,天岳先进在上海临港顺利举行了上海工厂产品交付仪式,目前的实际进度超出客户预期。上海工厂采用先进的设计理念,率先打造SiC衬底领域智慧工厂,通过AI和数字化技术持续优化工艺,为产能提升打下重要基础。

此外,天岳先进2022年年报显示,2022年公司已与博世集团签署长期协议。博世在德国罗伊特林根工厂开发和生产功率半导体,于2021年开始SiC功率半导体的大规模生产。

2、投资扩产

(1)芯导科技第三代半导体项目签约无锡经开区

3月29日,无锡经开区举行2023集成电路产业恳谈会(上海专场)。会议上,芯导科技第三代半导体等8个项目签约无锡经开区,签约金额8.5亿元。芯导科技主营业务为功率半导体的研发与销售,其功率半导体产品包括功率器件(如TVS、MOSFET、SBD、GaN HEMT等)和功率IC(如单节锂电池充电芯片、过压保护芯片、音频功率放大器、DC-DC类电源转换芯片、GaN驱动IC等)两大类,可应用于消费类电子、网络通讯、安防、工业、汽车、储能等领域。2022年底,芯导科技曾发布公告称,公司拟在无锡设立全资子公司无锡芯导,并新增该子公司为公司募投项目“高性能分立功率器件开发和升级”、“高性能数模混合电源管理芯片开发及产业化”、“硅基氮化镓高电子迁移率功率器件开发项目”实施主体之一,以上募投项目实施地点相应由上海调整为上海、无锡。芯导科技目前正在推进第三代半导体的技术研发和产品验证工作,包括GaN和SiC产品,并尝试应用于汽车电子、光伏逆变器、充电桩等更加丰富的场景。此前,芯导科技在投资者互动平台表示,配合公司第三代半导体650V GaN HEMT器件的高整合度驱动器芯片正处于客户端测试阶段,并在一些客户端的验证过程中。产品性能表现良好,已具备量产条件,目前在等待客户后续项目计划。

(2)总投资15亿元 西咸新区拟签约蓝辉科技碳化硅晶体材料项目

4月6日,据36氪报道,西咸新区近期拟签约重点储备项目高达75个,其中包括总投资15亿元的蓝辉碳化硅晶体材料项目。蓝辉碳化硅晶体材料项目建设单位为西安蓝辉科技,该公司是一家工业设备生产商,产品包括SiC长晶炉等,成立于2000年并于2017年5月在新三板上市。

(3)总投资9亿元 山西立晶碳化硅项目开工

4月7日,据山西朔州市融媒体中心消息,平鲁区成功举行2023年项目集中开复工启动仪式,其中包括总投资为9亿元的山西立晶碳化硅项目。立晶碳化硅项目由平鲁区立航投资发展有限公司与国晶光电(山东)及新海宜科技集团股份有限公司共同投资建设,目标打造第三代半导体及复合新材料生产基地。立晶半导体项目负责人刘少晗表示,该项目总投资9亿元,计划投资600台6英寸SiC长晶炉。项目投资方之一的国晶电子成立于2018年,从事高纯SiC微粉生产、SiC单晶炉的研发制造。2018年5月,国晶电子投资3亿元建设一条5N高纯SiC微粉生产线和6英寸SiC单晶生长研发中心,项目达产后可年产5N高纯SiC微粉100吨、6英寸双坩埚SiC单晶炉200台。据悉,国晶电子的独特技术是——1台单晶炉可同时生长2个SiC晶体。

(4)总投资21.5亿元 瀚思瑞将在南通建设第三代功率半导体陶瓷覆铜板项目

4月10日,江苏举办了2023中国海门经贸投资洽谈会,会上共计签约41个项目,其中包括一个第三代半功率半导体项目。江苏瀚思瑞半导体科技有限公司与江苏省南通市海门开发区签订投资协议,计划投资21.5亿元建设第三代功率半导体陶瓷覆铜板项目,瞄准第三代功率半导体在新能源汽车、光伏、储能等工业领域的前沿应用,将分三期进行建设。企查查显示,瀚思瑞半导体成立于2023年3月,公司主营业务包括半导体器件专用设备制造、销售。

(5)扬杰科技拟投10亿建SiC项目

4月20日,扬杰科技发布公告称于4月18日与扬州市邗江区人民政府签署了《6英寸碳化硅晶圆项目进园框架合同》,并计划在扬州市投资新建6英寸碳化硅晶圆生产线项目,将新建厂房27000平方米。根据公告,该SiC项目总投资约10亿元,将分两期实施建设,项目全部建成投产后,形成SiC 6英寸晶圆产能5000片/月。公开资料显示,扬杰科技成立于2006年8月,并于2014年1月上市,较早地布局了第三代半导体产业,目前已成功开发并向市场推出SiC模块及650V SiC SBD、1200V系列SiC SBD全系列产品。同时,公司的SiC MOSFET已取得关键性进展,后续拟进一步布局6-8英寸SiC芯片生产线建设。

3、资本动态

(1)大基金10亿元增资入股成都士兰

3月30日晚间,士兰微发布公告宣布拟与关联方国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司(以下简称“大基金二期”)共同出资21亿元认缴控股子公司成都士兰半导体制造有限公司(以下简称“成都士兰”),目的是推进成都士兰实施的“汽车半导体封装项目(一期)”。公告显示,在本次增资中,士兰微出资11亿元,大基金二期出资10亿元,本次新增注册资本159,090.91万元。SiC方面,去年,士兰微参股公司士兰明镓已开始建设“SiC功率器件芯片生产线”项目。到去年Q4,SiC芯片生产线就已实现初步通线,并形成月产2000片6英寸SiC芯片的生产能力。目前,士兰明镓已完成第一代平面栅SiC-MOSFET技术的开发,且已将SiC-MOSFET芯片封装到汽车主驱功率模块上,参数指标较好,并已向客户送样。2023年,士兰明镓将加快推进SiC芯片生产线建设进度,预计2023年底将形成月产6000片6英寸SiC芯片的生产能力。不仅如此,士兰微正计划在此基础上进一步扩充产能。在65亿定增项目中,7.5亿的募投资金拟投向SiC功率器件生产线建设项目,该项目总投资15亿,主要生SiC MOSFET、SiC SBD芯片产品。项目达产后,将新增SiC MOSFET芯片12万片/年、SiC SBD芯片2.4万片/年的生产能力。

(2)中恒微半导体宣布完成新一轮融资

中恒微半导体官微透露,公司宣布完成了新一轮的融资,本轮融资由毅达资本、合肥创新投、合肥高投参与。2022年6月,中恒微半导体发生工商变更,新增股东固德威,持股约2.86%。中恒微半导体成立于2018年,主要从事国产功率半导体(IGBT,SiC)模块研发、设计、制造与系统应用,2020年通过国家高新技术企业和IATF 16949质量管理体系认证(TUV),已建成并投产2条IGBT模块封装产线,年产能100万只。公司产品主要应用于新能源汽车、电机驱动、光伏逆变、工业变频、高频电源等行业。

(3)镓仁半导体完成天使轮融资

根据蓝驰创投官方消息,杭州镓仁半导体有限公司(以下简称:镓仁半导体)近日正式完成数千万天使轮融资。该轮融资由蓝驰创投领投,禹泉资本跟投;融资将用于强化团队、加速氧化镓衬底材料新方法及中试线研发。镓仁半导体成立于2022年9月,是一家专注于氧化镓等超宽禁带半导体单晶衬底及外延材料研发、生产和销售的科技型企业。据消息报道,镓仁半导体开创了非导模法氧化镓单晶生长新技术,突破了国际市场对氧化镓材料的垄断,可提供具有完全自主知识产权的氧化镓单晶衬底材料。

(4)立琻半导体完成近亿元融资

4月3日,立琻半导体官方宣布,公司于近日完成近亿元的A轮融资交割,由中鑫资本领投。根据官网资料,立琻半导体由产业投资方和半导体行业资深专家联合创立,公司致力于为客户提供光电子芯片等战略新兴领域的化合物半导体光电产品,主要产品包括高效紫外LED、红外VCSEL、车用LED等光电器件。立琻半导体还指出,公司在GaN、GaAs等光电化合物半导体的外延、芯片、封装、模组、应用等全产业链拥有完备的知识产权,专利覆盖美国、欧洲、日韩及中国大陆、中国台湾等国家和地区。据悉,立琻半导体与LG Innotek(LG电子控股的一家独立上市公司,涉足汽车、消费、显示等产业)结缘颇深。2021年3月,立琻半导体成功竞标收购了LG Innotek的光电化合物半导体事业部资产,该资产包括近万件专利、相关技术与成套工艺设备;2022年6月,立琻半导体又宣布获得LG Innotek入股,LG Innotek正式成为公司股东之一。产能方面,2022年11月21日,立琻半导体一期厂房在苏州太仓高新区正式落成。项目一期投资10亿元人民币打造化合物半导体光电器件研发制造基地,主要产品包括高效紫外LED、红外VCSEL、车用LED等高性能半导体光电器件。

(5)矽电半导体即将首发上会

4月6日深交所披露:深圳证券交易所上市审核委员会定于2023年4月13日召开2023年第21次上市审核委员会审议会议,审核矽电半导体设备(深圳)股份有限公司(首发)。矽电半导体成立于2003年,是一家半导体设备供应商,华为哈勃曾于2021年12月投资入股,获得其4%的股权。作为一家半导体设备厂商,矽电半导体专注于半导体探针测试技术领域,主要产品是探针台设备。探针测试技术应用于半导体制造晶圆检测环节,也应用于设计验证和成品测试环节,是检测芯片性能与缺陷,保证芯片测试准确性,提高芯片测试效率的关键技术。目前,矽电股份的探针台设备主要用于半导体制造过程中的晶圆测试环节,应用领域涵盖集成电路、光电芯片、分立器件、第三代化合物半导体等,客户覆盖士兰微、比亚迪半导体、燕东微、华天科技、三安光电、光迅科技、歌尔微等晶圆制造、封装测试、光电器件、分立器件及传感器生产厂商。

(6)瑞识科技获得近亿元B1轮融资

VCSEL厂商瑞识科技获得近亿元B1轮融资。此轮投资方包括奇瑞集团旗下瑞丞基金,基石资本和南山战新投,老股东常春藤资本继续跟投。本轮融资将用于加速产品量产落地,全面布局车用市场、智能传感和医疗健康市场。瑞识科技是一家半导体光芯片公司,公司拥有VCSEL芯片设计和光学集成能力,大规模交付能力,还建成了车规级测试和可靠性认证实验室。

(7)陕西宇腾电子完成千万级Pre-A轮融资

4月7日,“陕创投”官微发文称,陕西宇腾电子科技有限公司已经完成了千万级Pre-A轮融资,资金将主要用于GaN等方面的研发投入、产线扩充和市场拓展加速等。据悉,本轮融资是由陕创投旗下铜川高新科技成果转化创业投资基金独家投资。宇腾科技近两年也在投资建设GaN项目,并取得了相关进展:①2022年6月,宇腾科技的光电新材料GaN项目正式试车,项目总投资1.58亿元,计划分二期投产运营。其中,项目一期建设4条生产线,预计年产5万片光电外延产品;②2020年9月,宇腾科技总投资6.8亿元建设的GaN第三代半导体外延片项目签约落地陕西省铜川市,拟用地面积约30000平方米建设GaN第三代半导体外延片开发与配套产业化项目;项目分四期投入,建设年限4年,建置投产共20条外延生产线。

(8)进化半导体官宣完成近亿元融资

4月14日,进化半导体官方正式宣布完成近亿元人民币融资,资金将主要用于持续研发投入和团队扩充。本轮融资由中合汽车基金和同创伟业领投,国发创投、深圳高新投、浙商创投、泰融资本等知名投资机构跟投,老股东祥峰投资继续加注。据悉,进化半导体成立于2021年5月,公司专注于以创新技术制备氧化镓为代表的新一代半导体材料,是以国际首创无铱工艺制备超宽禁带材料氧化镓为特色的化合物半导体衬底企业。进化半导体认为,本轮融资的完成,将加快推动氧化镓材料的国产化进程,是产业链核心环节在新一代半导体产业生态布局中的重大进展。除本次融资外,进化半导体还在2021年8月份完成1000万元的天使轮融资,由祥峰投资领投。

(9)深圳时代速信完成新一轮融资

4月19日,深圳市时代速信科技有限公司(以下简称“时代速信”)发生工商变更,完成新一轮融资。公司新增股东成都华西金智银创股权投资基金合伙企业(有限合伙)、北京瑞合股权投资基金(有限合伙)、青岛善金驰瑞私募股权投资基金合伙企业(有限合伙)、海南晟缘企业管理咨询中心合伙企业(有限合伙),同时,注册资本由3924.86万元增加到4478.26万元。据了解,时代速信成立于2017年,面向未来5G、6G移动通信网络的发展,专注于第二代(GaAs)和第三代(GaN)半导体芯片研发,致力于集成电路、射频芯片、多功能芯片、应用方案的设计、研发、生产及销售。

(10)天狼芯半导体与睿悦投资正式签署B轮投资协议

4月21日,据睿悦投资官微消息,与深圳天狼芯半导体有限公司正式签署了B轮投资协议,共同发力第三代半导体功率器件。今年2月,天狼芯半导体董事长曾健忠在深圳招商组的陪同下前往仙居县洽谈“功率三代半封装测试基地项目”相关事宜,双方积极推进该项目落地仙居。该项目若在仙居成功落地,预计分三期建设完成,总投资预计为6亿元,其中一期投资为1.5亿元,将建设SiC、GaN封装测试产线。天狼芯半导体成立于2020年1月,是一家专注于提供国产功率半导体芯片的Fabless企业,主要研发GaN系列、SiC系列产品,目前正在走IPO上市前审计流程。

(11)移动数码品牌倍思宣布完成数亿元A轮融资

移动数码品牌baseus(倍思)宣布完成数亿元A轮融资。本轮融资由深创投、中金资本联合领投,越秀产业基金、高榕资本跟投。资金将用于产品研发、供应链建设、工厂建设和品牌海外推广等。据悉,这是倍思科技从2011年创立以来,首次进行外部市场融资。倍思成立于2011年,致力于移动数码产品的设计、研发、销售和生产,旗下产品包括手机充电设备、蓝牙耳机等。倍思是国内较早把GaN技术应用到充电领域的品牌,目前技术方案已经来到了第五代。GaN具备开关频率高、禁带宽度大、更低的导通电阻等优势,通常应用于LED、射频通讯与高频功率器件领域,手机快充是GaN在高频功率器件领域的代表应用之一。

(12)SiC长晶设备供应商晶升装备正式登陆科创板

4月24日,SiC长晶设备供应商南京晶升装备股份有限公司正式登陆科创板。晶升股份成立于2012年2月,从事8-12英寸半导体级单晶硅炉、6-8英寸SiC、GaAs等半导体材料长晶设备及工艺开发。SiC单晶炉的主要客户包括三安光电、东尼电子、浙江晶越国内龙头衬底厂商,并持续推进客户F、天岳先进等下游十余家新客户的批量供货。通过IPO,晶升股份拟募资4.76亿元,用于总部生产及研发中心建设项目、半导体晶体生长设备总装测试厂区建设项目。此前晶升股份在网上路演活动中透露,所募投的“总部生产及研发中心建设项目”拟建设于江苏省南京市南京经济技术开发区,拟建设集经营办公和新产品技术研发于一体的综合性总部大楼与厂房,以研发活动为基础,配备相应的测试及组装环境。项目计划涵盖的主要研发内容如下:①半导体硅NPS晶体单晶炉研发;②6英寸至8英寸碳化硅单晶炉研发;③温度梯度可控单晶炉加热及控制系统。公开资料显示,晶升股份SiC单晶炉产品包括PVT感应、电阻加热SiC单晶炉;LPE法SiC单晶生长炉。

(13)清纯半导体完成数亿元A+轮融资

清纯半导体(宁波)有限公司宣布完成数亿元A+轮融资。本轮融资由蔚来资本、士兰微及其战略基金、华登国际联合领投,老股东高瓴创投(GL Ventures)持续加注,同时获得宏微科技及多家电源和光伏企业等机构鼎力支持。本次融资将用来完善供应链布局、扩大团队、建设量产实验室并支撑产品上量。自2021年底A轮融资以来,清纯半导体在SiC器件技术研发和产品开发等方面取得一系列重大进展。1200V SiC MOSFET平台技术成熟,多规格产品实现量产,并通过AEC-Q101车规级认证和960V-H3TRB可靠性验证;推出了首款国内量产的15V驱动SiC MOSFET系列产品填补国内空白,各项性能指标均达到或超过国际同类产品水平,实现SiC MOSFET芯片出货近百万颗,服务多家光伏与储能行业头部客户;推出了国内最低导通电阻的1200V 14mΩ SiC MOSFET,通过Tier1厂商验证,性能对标国际主流主驱芯片,目前正在多家车企验证。

国外第三代半导体产业动态

一、政策动向

日本经济产业省半导体设备出口管制新规公开征求意见

3月31日,日本经济产业省(The Ministry of Economy,Trade and Industry,METI)宣布修改《外汇及对外贸易法》,扩大出口前需由经济产业大臣事先批准的尖端芯片制造设备范围,即日本出口商将6类(23种)芯片制造设备出口至包括美国、新加坡、中国台湾在内的42个国家和地区时可使用一般许可,将上述芯片制造设备出口至包括中国在内的全球其他国家和地区时则受到逐案审批。该新规则于3月31日起公布并征求公众意见,将于5月正式发布并于7月开始实施。此次针对6类23种尖端芯片制造设备增加出口管制限制措施,包括清洗设备、薄膜沉积设备、退火(热处理)设备、光刻(曝光)设备、刻蚀(化学去除)设备、检查设备。对此,4月3日,中国外交部发言人毛宁表示,日方曾多次在沟通中向中方表示,两国经贸关系紧密,日方致力于推进对华合作,不会采取“去中国化”的做法。希望日方以实际行动落实上述表态,秉持客观公正立场和市场原则,从自身长远利益出发,维护全球产供链的稳定畅通,维护自由开放的国际贸易秩序,维护中日两国和双方企业的共同利益。毛宁指出,中国是世界上最大的半导体市场,中国集成电路进口额每年近6000亿美元。中国是日本半导体产业最大的出口市场,日本每年对华出口额超过100亿美元,中国市场占日本半导体设备出口份额的1/4,中日双方迄今开展了互利共赢的合作。日方可能采取的对华出口管制,不仅将影响本地区乃至全球半导体的产业链供应链,也会让日本企业蒙受损失。毛宁强调,希望日方慎重决策,不要给中日互信和两国关系平添复杂因素。中方将评估日本管制政策的影响,如果日方人为对中日正常半导体产业合作设限,严重损害中方利益,中方不可能坐视,将坚决应对。4月28日,中国贸促会、中国国际商会发表严正声明,对日方拟议措施表示坚决反对。

二、技术和产品

1、搭载SiC电驱的全新LEXUS RZ上市 日本电装、Resonac提供技术支持

3月30日,搭载SiC电驱的全新LEXUS RZ正式在日本上市,其目标销量为每月2700辆。这款车型背后的2家SiC技术供应商分别是日本电装、Resonac(昭和电工改名)。此前,Resonac官网宣布开发出了第三代SiC外延片(HGE-3G),并已经开始量产,质量优于第二代SiC外延片(HGE-2G)。HGE-3G在高电流密度下具有高可靠性,将为SiC功率模块的普及做出贡献。3月31日,日本电装株式会社宣布已开发出首个搭载了SiC技术的逆变器,并且该SiC逆变器已被BluE Nexus公司开发的eAxle电动驱动模块所采用。而BluE Nexus的eAxle作为后电驱单元已经应用在雷克萨斯首款纯电动汽车全新RZ上。基于SiC技术,该车开关能耗将降低72%,进一步提升功率效率。据悉,该逆变器采用了电装独特的沟槽栅SiC MOSFET,减少了由产生的热量造成的功率损失,实现了高电压和低导通电阻的运行。电装将其SiC技术称为“REVOSIC®”,未来将持续全面开发第三代半导体器件和模块的产品技术。值得一提的是,电装采用的SiC外延片由Resonac公司提供,并联合丰田中央研发实验室将晶体缺陷的数量减少一半,确保了该车规级SiC器件的稳定性。电装与Resonac均表示,未来将继续积极响应日本新能源产业技术开发机构(NEDO)绿色创新基金项目(GIF)的号召,该项目已获得了186亿日元(约9.7亿人民币)资助,旨在于2030年推出超高质量8英寸SiC晶圆。

2、意法半导体在8英寸SiC外延方面取得最新成果

意法半导体发布文献称在8英寸SiC外延方面取得了最新成果。据介绍,该外延使用了意法半导体自己的8英寸SiC衬底,衬底是通过多线切割,通过CMP后的厚度为500μm。实验结果表明,意法半导体6英寸和8英寸SiC外延片的总可用面积分别为98.6%和95.8%,非常接近。同时,该8英寸外延片的表面缺陷密度、厚度以及掺杂均匀性均通过了验证,与6英寸外延片相当。不过,三角形缺陷的数量要高得多,特别是在晶圆的边缘,这方面还需进一步优化。这2种尺寸的外延层厚度变化都小于最大外延层厚度的5%(即小于0.3微米),掺杂均匀性分别为2.0%和1.9%。

3、ROHM SiC导入Apex Microtechnology的功率模块系列产品

消息报道,ROHM的SiC MOSFET和SiC SBD已被成功应用于大功率模拟模块制造商Apex Microtechnology的功率模块系列产品。该电源模块系列包括驱动器模块“SA310”(非常适用于高耐压三相直流电机驱动)和半桥模块“SA110”、“SA111”(非常适用于众多高电压应用)两种产品。ROHM的1200V SiC MOSFET“S4101”和650V SiC SBD“S6203”是以裸芯片的形式提供的,采用ROHM的这些产品将有助于应用的小型化并提高模块的性能和可靠性。另外,Apex Microtechnology的功率模块系列还采用了ROHM的栅极驱动器IC“BM60212FV-C”裸芯片,这使得高耐压电机和电源的工作效率更高。此外,根据Apex Microtechnology委托外部机构进行的一项调查,与分立元器件组成的结构相比,使用裸芯片构建这些关键部件可减少67%的安装面积。公开消息显示,Apex Microtechnology面向工业设备、测量、医疗设备和航空航天领域设计和制造精密的功率模拟模块。

4、Euroloop SiC充电桩获得德国认证

4月24日外媒报道,Euroloop的Willbert Amber I型号充电桩已获得德国认证。该制造商称,通过使用SiC开关技术,Amber I的充电效率可达97%。根据报道,Amber I的占地面积为52 x 76厘米,有两个连接点和液冷电缆。最大充电功率为180kW——该装置由6个功率模块组成,每个30kW。Euroloop是一家德国市场的直流充电解决方案供应商,成立于2021年。目前,他们正处于向法国供应首批合同的谈判阶段,目标是在未来几年每年制造和交付1000多个充电站。

三、产业进展

1、企业/项目动态

(1)日立能源获得吉利汽车多年订单

一季度,日立能源官网宣布获得吉利汽车的多年订单,并将为吉利的极氪品牌提供其RoadPak™功率模块。根据报道,RoadPak模块有750V和1200V两种电压范围,已经于2022年推出。该模块将SiC技术与日立能源的功率半导体技术相结合,具有结构紧凑、重量轻等特点,可提供更快的充电速度、更长的驾驶里程。除与日立能源合作外,吉利还与芯聚能、罗姆等企业完成了SiC方面的签约。

(2)韩国KANC与WaveLord公司签署协议 促进GaN技术开发和商业化

韩媒3月28日报道,韩国高级纳米技术研究所(KANC)已与专注于GaN技术的WaveLord公司签署了一项商业协议,通过相互合作和支持战略技术合作,促进GaN半导体的技术开发和商业化。根据协议,KANC将积极促进相关GaN专利的转让,以确保其市场竞争力;去年,他们支持了26项对中小企业的技术转让。此外,双方将紧密合作,促进下一代半导体领域的技术开发和商业化,并升级支持系统,包括密切技术交流合作,支持使用研发设备和设施以及扩大GaN技术商业化。Waveroad近日在韩国京畿道华城完成了设备和设施的建设,以设计和制造基于GaN的功率半导体和微型LED显示芯片,并开发和大规模生产易于集成的工程化外延片。该公司成立于2019年11月,被认为是韩国功率半导体领域有前途的早期技术创业公司,目前已吸引了30亿韩元(约1600万人民币)的种子投资基金,2022年的销售额为10亿韩元(约533万人民币)。KANC院长徐光锡表示,“通过这项商业协议,我们将探索抢占汽车和功率半导体的核心技术的策略,这些技术作为下一个新的增长引擎而备受关注”。

(3)Interaction公司与长崎市合作成立开发中心 致力于低成本SiC切割

3月29日日媒报道,Interaction公司已经与日本长崎市就开发下一代半导体技术达成协议,计划新成立一个长崎开发中心,目标是开发和商业化SiC切割设备。报道称,该中心将于今年4月在长崎出岛孵化器(D-FLAG)开业,继续与长崎大学合作,争取在明年年底开发产品。据Interaction公司总裁Nobuo Kiji介绍:“为了大幅降低SiC的成本,我们将开发利用温度分布进行高效加工的设备,具体而言是通过在材料的薄膜上产生较大的局部温差来切割材料。”据了解,Interaction公司自2009年以来一直在与长崎大学联合研究使用新技术进行设备开发,是一家从事智能手机摄像头传感器检测设备的公司,在制造和销售半导体图像传感器光源设备方面拥有世界顶级份额。

(4)Revasum获Halo后续订单出售第二台研磨机

3月30日,设备公司Revasum宣布向SiC衬底厂商Halo Industries出售第二台7AF-HMG研磨机,该设备可用于支持碳SiC衬底制造和后续器件制造,例如SiC MOSFET等。据悉,Halo Industries是一家美国的SiC激光切割技术公司,计划于2022年年底在圣克拉拉工厂将SiC晶圆切割产能提高到6000片/年,2023年底产能将达到1.2万片/年。

(5)Aehr季度订单创纪录 SiC设备订单超2亿

4月3日,Aehr公布其2023财年第三季度报告,订单预订量创新高,达到3330万美元(约2.3亿人民币)。其中,Aehr总裁兼首席执行官Gayn Erickson特别提及SiC设备的相关订单,表示在SiC方面的势头持续增长。今年1月及3月中旬,Aehr分别收到来自同一客户的2510万美元(约1.7亿人民币)及670万美元(约4600万人民币)的晶圆级测试和老化系统订单——采购WaferPak™全晶圆接触器,将在2023年8月31日完成交付发货。

(6)美国CVD设备已获30台PVT设备订单

4月3日,美国CVD设备公司公布了2022年第四季度和全年财务业绩——2022年的全年收入2580万美元(约1.8亿人民币),Q4净收入为150万美元。报告还披露了相关设备订单信息:2022年Q4订单预订量为920万美元(约6300万人民币),全年预订量达到3310万美元。到2022年底,订单积压为1780万美元。其中,订单中包括30台PVT150物理气相传输系统,该设备用于生长6英寸SiC晶圆,将于2023年上半年交付。

(7)采埃孚与意法半导体就SiC器件签署多年供应协议

4月13日,采埃孚官网宣布与意法半导体就SiC器件签署多年供应协议。根据协议,采埃孚将从2025年起,向意法半导体采购SiC器件,后者将累计提供数千万颗SiC器件,搭载于采埃孚的新型模块化逆变器架构中。该逆变器将在2025年投入批量生产,以供应欧洲和亚洲电动汽车领域的客户。据此推算,以意法半导体的单颗器件价格来算,这笔交易价值超过数十亿元。采埃孚透露,到2030年在电动汽车方面的订单已超过300亿欧元(约2274亿人民币),因此急切需要多家可靠的SiC设备供应商。除了意法外,采埃孚与Wolfspeed也建立了战略合作伙伴关系。

(8)安森美与极氪签署SiC功率器件长期供应协议

4月26日,极氪官微宣布与安森美签署了长期供应协议,将进一步深化双方在SiC功率器件领域的合作关系——极氪将采用安森美提供的EliteSiC功率器件。极氪将采用安森美的M3E 1200V EliteSiC MOSFET,该SiC功率器件能够提供更高的功率和热能效,从而减小车内主驱逆变器的尺寸与重量,并提高续航里程。4月12日,极氪第三款新产品SUV极氪X正式上市。该车拥有单电机后驱版和双电机四驱版,因配备了高效率SiC电机,综合效率提升了2%,续航提升了20km。据此前安森美官网消息已与宝马汽车集团(BMW)签署了长期供货协议,安森美750V EliteSiC模块将“上车”宝马的400V电动动力传动系统。

(9)意法半导体携手欧陆通设立联合开发实验室

欧陆通与意法半导体(ST)宣布,双方将在欧陆通子公司上海安世博及杭州云电科技两地分别设立针对数字电源应用的联合开发实验室。此次,双方合作的研发团队将在服务器电源及新能源两大产业应用领域进行合作。在服务器电源领域,欧陆通将结合意法半导体广泛的芯片组合,包含主芯片控制器,功率器件(包含SiC,GaN等宽禁带材料),模拟器件(如隔离式栅极驱动器),传感器等等,联合打造高效率、高功率密度的服务器数字电源解决方案。在新能源领域,欧陆通将结合意法半导体主控芯片以及SiC、GaN等创新的宽禁带技术,打造液冷散热型双向逆变高功率模块化电源产品,可支持电动汽车大型充电站、超大数据中心的储能及逆变回馈功能,同时能够适配多种电力电源系统控制应用场景,挑战极限工作环境。

(10)英飞凌与天科合达、天岳先进签订了SiC衬底和晶锭长期协议

5月3日,英飞凌宣布与天科合达和天岳先进2家SiC衬底厂商签订了SiC衬底和晶锭的多年合作协议。这次公告透露3个要点:①天科合达和天岳先进主要为英飞凌供6英寸的SiC衬底,同时还将提供8英寸SiC材料,助力英飞凌向8英寸SiC晶圆的过渡;②与其他厂商不同,英飞凌的协议还包括SiC晶锭,这是因为他们曾投资近10亿元,收购了一家激光冷剥离企业,未来将通过自主的激光技术提升SiC衬底的利用率,提升器件的成本竞争力;③2家企业的供应量均将占到英飞凌长期需求量的两位数份额。为了满足不断增长的SiC需求,当前英飞凌正在大幅提升其马来西亚和奥地利生产基地的产能,英飞凌位于马来西亚居林的新工厂计划于2024年投产,届时将补充奥地利菲拉赫工厂的产能,以实现在2030年之前占据全球30%市场份额的目标。预计到2027年,英飞凌的SiC产能将增长10倍。

2、投资扩产

(1)三星投资8英寸SiC 金额最高超10亿元

3月30日韩媒报道,三星电子正在投资一个8英寸工艺设施用于SiC-GaN的开发,并已经完成了1000亿~2000亿韩元(约5.3亿元~10.6亿元人民币)的投资。而且,从投资规模看,除了简单的开发外,还可能进行原型的大规模生产。根据报道,今年早些时候,三星电子还成立了一个“功率半导体部门”,该部门由三星DS部门、LED业务团队和三星高级技术研究所组成,具体目标是开发8英寸SiC-GaN工艺。相关人士透露称,“三星电子已经决定使用部分用于LED工艺的8英寸设备来开发SiC-GaN,以提高开发效率,三星研究所也一直在学术研讨会上积极披露GaN相关技术。”据了解,GaN方面,三星电子已经参与了韩企IVWorks的多轮融资,而且IVWorks已于2021年11月完成了1740万美元(约1.1亿人民币)C轮融资,资金将用于扩大8英寸GaN外延片产能等。

(2)采埃孚拟投资超1.94亿美元在墨西哥扩建新工厂

3月31日外媒消息,采埃孚将在墨西哥华雷斯城扩建新工厂,以扩大下一代SiC逆变器的制造能力。采埃孚对新工厂计划投资超1.94亿美元(约13.4亿人民币),其中第一阶段将投资1.5亿美元(约10.3亿人民币)。新工厂占地面积将超过2.2万平方米,并将为多个电动汽车OEM客户增加和补充区域制造能力。实际上,采埃孚此次扩产SiC逆变器是为了量产其新一代电驱动产品做准备——2022年11月,采埃孚对外展示了其第二代SiC电驱动产品,并且已获业界最大电驱订单,金额高达250亿欧元(约1843亿元人民币),还将在2025年开始向宝马、奥迪、保时捷等潜在客户销售。采埃孚表示,公司将加快单个组件的量产,为完整的电驱动系统在2025年批量投放市场做准备。

(3)东洋碳素将增加碳化钽涂层石墨产能

4月14日东洋碳素宣布将进行资本投资增加TaC(碳化钽)涂层石墨产品的产能,以满足SiC半导体市场的需求。据悉,东洋碳素计划在日本大野原生产技术中心扩建TaC涂层石墨产品的生产设施,将生产能力提升至目前水平的一倍以上,投产时间预计为2025年。东洋碳素表示,TaC涂层石墨产品与SiC涂层石墨产品相比,具有更优异的耐热性,因此它们被用于更高温度下SiC外延生长环节,目前需求正在稳步扩大,TaC涂层石墨产品的扩产是必然之举。

(4)NTK Ceratec将投资30亿日元加码SiC

4月19日日媒消息,日本电子和光学零件材料加工公司NTK Ceratec将开始发力功率半导体晶圆加工设备,目前新厂房正在建设中。据悉,NTK Ceratec正在持续接收SiC产品的加工订单。为稳定订单供应,Ceratec目前正在建设新厂房,未来还将投资约30亿日元(约1.54亿人民币),用于改善生产线与提升现有业务。Ceratec成立于1987年,于2016年更名为NTK CERATEC,主要产品包括SiC多线切割机等。

(5)Disco拟投800亿日元建新厂以扩大半导体设备产能

4月19日日媒消息,日本半导体设备制造厂商Disco将在未来10年内,将半导体切割和研磨设备的生产能力提高到目前水平的三倍左右。Disco计划投资800亿日元(约40.9亿人民币)在广岛县吴市建设新工厂,计划分三期逐步增加产能。该项目预计在年底前签订销售合同,随后开工建设。Disco表示,目前功率半导体的市场正在扩大,特别是用于电动汽车和电力领域的设备需求也在增加,因此他们即刻调整策略、扩大产能。据悉,Disco的“dicer”(晶圆切割技术)和“grinders”(研磨技术)占据全球70%至80%的市场份额,其中功率半导体领域的订单贡献了25%的营收,预计未来需求还将增长,例如激光切割SiC晶圆的设备。

3、资本动态

(1)JinPyeng电子收购韩国芯片制造商RFsemi

据韩媒4月3日报道,韩国芯片制造商RFsemi已出售给中国电子制造商JinPyeng电子,该公司最大的股东将由前CEO Lee Jin-hyo变更为韩国JinPyeng(JPK)。据悉,JPK将获得RFsemi价值200亿韩元(约1.05亿人民币)的新股以及管理权,新股将于5月30日发行。JPK是JinPyeng 2018年在韩国首尔成立的分公司,其最大股东是香港JinPyeng科技有限公司;而JinPyeng 成立于2003年,总部位于天津,并在2019年、2020年相继成立陕西JinPyeng与上海JinPyeng,共同致力成为集研发、设计、制造、销售系列化锂离子电池及消费类电子产品量产配套的专业企业。RFsemi成立于1999年10月,公司产品包括半导体器件——ECM器件、TVS器件、LED驱动器件等,并在近两年将业务扩展到SiC/GaN功率半导体的生产。去年9月他们与GaN Systems签署了MOU协议,宣布共同开发GaN功率半导体产品,其中还包括GaN器件封装技术方面的合作。除了GaN外,该公司还对外代工SiC器件,并在去年8月宣布与Yes Power Technics联合完成1700V SiC功率半导体的开发并开始量产。

(2)Transphorm总融资约6402万元

4月3日,Transphorm公司宣布已经与公司尚未行使的认股权证的某些持有人达成协议,通过行使这些认股权证筹集730万美元(约合人民币5025万元)的资金。此外,公司于4月4日对外宣布已经签订了证券购买协议,以每股4美元的价格非公开发行50万股公司的普通股,筹集200万美元(约合人民币1377万元)的总收入。Transphorm是美国一家GaN功率器件生产商,致力于设计、制造和销售用于高压电源转换应用的氮化镓半导体功率器件。

(3)博世官宣将收购芯片制造商TSI并投资15亿美元

4月26日,博世官网宣布将收购美国芯片制造商TSI半导体公司的资产,以扩大其SiC芯片业务,并加强他们的电动汽车供应链。根据报道,该收购案具体金额暂未对外披露,目前仍需得到美国监管部门的批准。此次收购完成后,博世未来几年还将投资15亿美元(约合人民币104亿元),升级TSI半导体在加州Roseville的生产设施,并计划从2026年开始在8英寸晶圆上生产SiC器件。当前,博世的SiC技术已经被江铃汽车及广汽埃安等采用。截至目前,博世已经3次对外宣布要扩大SiC投资,累计投资金额近49亿元:①2022年7月,投资约4亿欧元(约27亿元人民币)用于扩大SiC产能,该投资是欧洲芯片法案的一部分,德国政府和欧盟将根据该法案提供额外资金;②2022年2月,博世再投资2.5亿欧元(约18亿元人民币),进一步扩大SiC等产能,新生产设施计划于2025年投入使用,目标产能是数亿颗;③2021年10月,博世宣布,2022年将花费超过29亿人民币扩大半导体产能,其中约有5000万欧元(约3.6亿元人民币)专门用于罗伊特林根的SiC晶圆厂。除在国外布局扩大SiC生产外,博世在中国也投资约67.4亿元建设SiC项目。今年3月,博世的汽车级SiC项目举行了奠基仪式。

 

 

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