מכשירי החשמל של סין מתפוצצים

מכשירי חשמל הם מרכיבי הליבה של מוליכים למחצה של כלי רכב חדשים, והם מסלול המפתח לשיפור הערך. עם הפיתוח של רכבי אנרגיה חדשים, הביקוש למכשירי חשמל גדל, שהפך לנקודת צמיחה חדשה למכשירי מוליכים למחצה. מכשירי החשמל הפופולריים ביותר הם IGBT, SiC ו- GaN, במיוחד הדור השלישי של מוליכים למחצה. החל מפתיחת פרויקטים, גיוס כספים ובניית מפעלים ועד החדרת ציוד וייצור, כל שלב במכשיר חשמל קטן משך תשומת לב רבה מהתעשייה. מספיק להראות שהציבור אופטימי לגבי סיכויי הפיתוח של מכשירי חשמל, כמו גם הציפיות ליצרני מכשירי חשמל ביתיים. למרבה המזל, הרבה יצרנים מקומיים של IGBT, SiC ו- GaN הגיעו בזה אחר זה עם חדשות טובות על" הזמנת" ;, כך שנהיה רחוקים יותר מהיצרנים המתקדמים בעולם' , ואנו יכולים לקוות להיות בגל רכבי אנרגיה חדשים. תפוס את אוטובוס ההסעות.

יצרני מכשירי חשמל ביתיים הגיעו לשלב חדש של" הזמנת"

ב- 5 ביוני, פרויקט שלב 1 של Innosec&מס '8 אינץ' המבוסס על סיליקון מבוסס סיליקון, הופק רשמית. הפרויקט צפוי להשקיע 8 מיליארד יואן. בניית המפעל וציוד המעבר יושלמו בשנת 2020, והייצור ההמוני יתחיל היום, ותהפוך להיות החברה הראשונה בעולם שהשיגה ייצור המוני של גליום ניטריד מבוסס 8 אינץ '. כושר הייצור יטפס בהדרגה לאחר הייצור. עד סוף 2021, כושר הייצור יגיע ל -6,000 פרוסות לחודש. לאחר סיום הפרויקט במלואו בסוף שנת 2022, מפעל סוז'ו ישיג כושר ייצור שנתי של 780,000 פרוסות גליום ניטריד מבוססות סיליקון על בסיס 8 אינץ ', עם שווי תפוקה שנתי מוערך של 15 מיליארד יואן.

Innosec (Zhuhai) Technology Co., Ltd. הוקמה ב- 12 בדצמבר 2015. בנובמבר 2017, טקס ההפעלה של קו" קו ייצור גליום ניטריד מבוסס 8 אינץ '& quot; התקיים בזוהאי. ביוני 2018, החברה פרסמה את העולם הראשון' 8 אינץ 'מבוסס סיליקון מבוסס גליום ניטריד WLCSP. ביוני 2018, התקיים הטקס פורץ הדרך של בסיס המוליכים למחצה של סוז'ו Wide Bandgap באזור אזור ההיי-טק פנהו, בעיר ווג'יאנג.

בבוקר ה -23 ביוני, סנאן מוליכים למחצה בצ'אנגשה, הונאן הודתה באופן רשמי והופקה לייצור. גולת הכותרת הגדולה ביותר של בסיס זה היא היותה שרשרת התעשייה המשולבת אנכית הביתית והשלישית העולמית הראשונה, הכוללת חומרי מצע, צמיחה אפיטקסיאלית, ייצור ופלים ואריזה ובדיקות. Hunan San' לפרויקט SiC מוליכים למחצה יש השקעה כוללת של 16 מיליארד יואן. מאז פריצת הדרך ביולי 2020 הושלם מפעל העל עם תפוקה חודשית של 30,000 פרוסות סיליקון קרביד בגודל 6 אינץ 'והופק. השלב הבא בייצור הוא איתור באגים והקלטת התהליך. לאחר השלמתו, בסיס המוליכים למחצה הונאן סאנאן צפוי להשיג מכירות שנתיות של 12 מיליארד יואן.

שיאמן סאנאן אינטגרציה הוקמה במאי 2014, והחלה להתרחב למוליכים למחצה מתקדמים בשנת 2015. בסוף 2018, אינטגרציית Sanan פרסמה את פלטפורמת התהליך של SiC, והפכה למעגל המשולב הראשון המסחרי הביתי 6 אינץ 'המורכב שנכנס למעגל משולב ייצור המוני ניכר. פלטפורמת ייצור.

עד כה השיקה Sanan Integrated טכנולוגיות תהליכים מתקדמות ליישומי RF כגון GaAs HBT ו- pHEMT בתחום המיקרוגל ותדר הרדיו, ובנתה קו ייצור ופלים מקצועי מורכב בגודל 4 אינץ 'ו -6 שעות. בתחום אלקטרוניקה חשמלית הוכנסו דיודות כוח SiC והתקני כוח גליום ניטריד מבוססי סיליקון בעלי אמינות גבוהה וצפיפות הספק גבוהה.

אחר הצהריים של ה -23 ביוני, טקס ההשלמה וההזמנה של קו הייצור Sun.King Asia Pacific Semiconductor IGBT, חברה בת של Sun.King Technology, התקיים בהצלחה בבסיס הייצור Sun.King IGBT, וסימן כי קו הייצור שלה ב- IGBT. נכנס לשלב ייצור הניסוי. פרויקט ה- IGBT של Sunjing Technology' מתכנן לבנות 2 קווי ייצור תהליכי שבב אחורי IGBT ו -5 אריזות מודולי IGBT ובדיקת קווי ייצור. לאחר ההשלמה, כושר הייצור השנתי יגיע ל -2 מיליון מוצרי מודול IGBT.

מובן כי טכנולוגיית Sunjing השיקה רשמית פרויקט IGBT טכנולוגי משלה במרץ 2019. לאחר מכן, ביולי 2019, פרויקט ה- Sun.King IGBT נחתם רשמית והתיישב בג'יאשאן. ביוני 2020 החלה בניית בסיס הייצור IGBT של Sun.King. בספטמבר של אותה שנה הושקו רשמית מוצרי שבב ומודולים מסוג IGBT של Sun.King'. יישומי מוצרי IGBT של החברה&יכסו את השדות במתח נמוך ובינוני מ- 600V עד 1700V, ויכוונו לשווקים של כלי רכב חשמליים, כוח רוח פוטו-וולטאי והמרת תדרים תעשייתיים.

כבר במרץ השנה אמר ג'אנג פנגגנג, סגן נשיא בכיר למכירות גלובליות של Nexperia Semiconductor, בראיון בלעדי ל- CCTV כי חברת Wingtech Nexperia' פאב בגודל 12 אינץ 'בלינגאנג, שנחאי, פרצה דרך. בינואר השנה ותתחיל בשנת 2022. הוא הועלה לייצור ביולי 2007, ויכולת הייצור צפויה להגיע ל -400,000 פרוסות בשנה. Nexperia מתמקדת בייצור, עיצוב ומכירה של מכשירים נפרדים, מכשירי לוגיקה והתקני MOSFET.

שבב כוח IGBT נכנס 12 אינץ '

כרגע, ל- IGBT יש ביצועי עלות ובגרות גבוהים יותר ברוב תרחישי היישומים העוצמתיים, ואנחנו לא יכולים להסתדר בלי IGBT לזמן מה. יתר על כן, התקני כוח IGBT החלו להתקדם באופן מלא לשבבים ברמת הרכב. על פי הדו"ח הכספי של Star Semiconductor &, בשנת 2020, מודולי IGBT ברמת הרכב המיוצרים באמצעות שבבים של Star Semiconductor' יתמכו ביותר מ -200,000 מכוניות בשוק העולמי. על פי התחזיות של Stratview Research' על שוק ה- IGBT, ההערכה היא כי לשוק IGBT עשוי להיות קצב גידול שנתי מורכב של 4.5% בין 2020 ל -2025.

במאמר הקודם" IGBT מקומי, מהו העוצמה?" ;, המחבר ערך גם מבוא על כוחו של IGBT מקומי. ביניהם, ראוי להזכיר כי IGBT היא חברה שתלויה מאוד בפרטי פס הייצור. קח כדוגמה את הדו"ח של אינפיניון עצמו, אותו עיצוב, הביצועים של מוצרים המיוצרים בקווי ייצור ופלים בגודל 6 אינץ 'ו -8 אינץ' ההבדל הוא עצום והביצועים של המוצרים המיוצרים באותם שני קווי ייצור ופלים בגודל 8 אינץ '. גם שונה מאוד. המשמעות היא שחברת העיצוב לא יכולה לעמוד לבד מעבר לתמיכת היציקה.

וחברת Star Semiconductor, חברת ה- IGBT המובילה, עבדה גם היא בשיתוף פעולה הדוק עם הואה הונג בנושא ייצור שבבי IGBT. ב -24 ביוני, הואה הונג סמיקונדקטור התחברה עם Star Semiconductor ליצירת שבבי IGBT ברמה ברכב ו- 12 אינץ 'IGBT בכדי להשיג ייצור המוני. שבב IGBT זה עבר את אימות המוצר של חברות מכוניות מסוף ונכנס לשוק יישומי הרכב כגון יחידות כוח. המשלוח המצטבר של IGBT של שני הצדדים עלה על 250,000 פרוסות 8 אינץ 'שוות ערך.

בשנת 2020 הציגה Hua Hong Semiconductor את טכנולוגיית ה- IGBT בגודל 8 אינץ 'לקו הייצור בגודל 12 אינץ'. לאחר פחות משנה של מחקר ופיתוח, היא הקימה בהצלחה את תהליך ייצור הפלים של IGBT בקו הייצור בגודל 12 אינץ '. חברת יציקה ופלים טהורה המייצרת המונים מתקדמים של שדות תעלה מתקדמים (FS, Field Stop) IGBT עם קו ייצור בגודל 12 אינץ '.

ועליית המפעל של Wuxi' מפעל הוואצ'י מסדרת Wuxi של הואה הונג' יתרום הכנסות מכירות של 54.6 מיליון דולר ברבעון הראשון של 2020, וייצג 17.9% מסך ההכנסות, עלייה של 53.1% מהרבעון הקודם. נכון לעכשיו, למפעל ה -12 אינץ 'בוושי יש כושר ייצור חודשי של למעלה מ -40,000 יחידות, מתוכן 18,000 יחידות מכשירי חשמל, 10,000 יחידות כל אחת עבור Flash ו- CIS מוטבע, ומספר קטן של מוצרים אחרים. החברה החלה להאיץ את תוכנית ההרחבה של מפעל ה -12 אינץ 'שלה ב- Wuxi מהשנה שעברה. ההערכה היא כי כושר הייצור החודשי יגיע עד 65,000 חתיכות עד סוף שנה זו, והוא צפוי לחרוג מ -80,000 חתיכות עד אמצע 2022.

כיום קווי הייצור התחרותיים ביותר עבור מוצרי IGBT הם 8 אינץ 'ו -12 אינץ', והיצרנית המובילה היא Infineon. הרוב המכריע של יצרני הפלים המקומיים עדיין היו בשלב של מוצרים בגודל 6 אינץ '. נכון לעכשיו, BYD, ג'וז'ו CRRC טיימס, שנחאי מתקדם, Huahong גרייס, סילאן מיקרו וכו 'השיגו ייצור המוני של מוצרי 8 אינץ' בסין, וקו הייצור הראשון של 12 אינץ 'שבבים של סילאן מיקרו יושם רשמית בדצמבר 2020. להכניס לייצור.

China Resources Micro מרחיבה גם את קו הייצור שלה באורך 12 אינץ '. ב- 7 ביוני 2020 הודיעה החברה כי החברה והשלב השני של הקרן הגדולה וצ'ונגצ'ינג צ'יאונג ישקיעו 9.5, 1.65 ו -2.4 מיליארד יואן בהתאמה להקמת Runxi Microelectronics. פרוייקט זה עם השקעה של כ -7.55 מיליארד יואן, הוא יהווה כושר ייצור פרוסות מוליכים למחצה 12 אינץ 'בחודש לחודש לאחר השלמתו, ויתמוך ביכולות עיבוד אפיתקסיות ודקיקים בגודל 12 אינץ'. פס הייצור יאמץ תהליך של 90 ננומטר ובעיקר מייצר מוצרי מוליכים למחצה כוחיים כגון MOSFETs, IGBT ושבבי ניהול חשמל, לקראת הכניסה לתחומי הבקרה התעשייתית ואלקטרוניקה לרכב.

ניתן לראות כי יצרני IGBT מקומיים תפסו בהדרגה עד 12 אינץ '. עובדות הוכיחו שיצרני IGBT מקומיים רק צריכים לעבוד קשה כדי לשפר את הביצועים והאיכות באופן רציף, וניתן לצפות לעתיד.

SiC עם יתרונות רבים, אנחנו עדיין צריכים להתמודד עם הקשיים להתעדכן

בנוסף לכך שהם נמצאים בשימוש נרחב בממירים פוטו -וולטאיים, ספקי כוח תעשייתיים ושווקי ערימות טעינה, התקני החשמל של SiC מעוררים בעיקר את ההקדמה המואצת האחרונה של יצרני רכבי אנרגיה חדשים. המאפיינים של אובדן מיתוג נמוך, תדר מיתוג גבוה והתנגדות לטמפרטורה גבוהה הופכים את SiC לאידיאלי מספק לדרישות הרכב החשמלי. SiC הגדילה את היעילות של מכשירי חשמל ביותר מ -2%, והתקני כוח מבוססי SiC הפחיתו את המשקל ב -6 קילוגרם ויכולים להבטיח עלייה של 30% בקילומטראז 'הרכב.

דו"ח Yole מסר כי עד שנת 2024, השוק העולמי של מכשירי חשמל SiC ברמת הרכב צפוי להגיע ל -1.93 מיליארד דולר, המקביל לשיעור גידול מורכב של 29% בשנים 2018-2024. קצב הגידול המורכב של יישומי מכשירי חשמל SiC משנת 2017 עד 2023 הוא 27%, מתוכם קצב הגידול המורכב של כלי רכב חשמליים והיברידיים עומד על 81%, ושיעור הגידול המורכב של ערימות/עמדות טעינה הוא 58%.

אבל הסיבה המרכזית לכך ש- SiC לא ממש התפוצצה היא המחיר הגבוה. בהשוואה למכשירי Si, המחיר של SiC לרוב גבוה פי כמה. למרות שרוב יחידות הטעינה, ממירים, ממרי DC-DC ורכבים חשמליים משתמשים כיום בשבבי סיליקון, רוב ספקי השוק ראו צרכי החלפה של יצרני OEM וספקים ראשוניים ומשניים בתעשיית הרכב. ספקי שוק כמו Infineon Technologies, ST ו- NXP מהמרים רבות על מוליכים למחצה של SiC לשוק הרכב. יצרני SiC רבים חתמו גם על הסכמי אספקה ​​רב-שנתיים עם ספקי הוופלים Cree/Wolfspeed ו- SiCrystal.

ל- SiC כל כך הרבה מאפיינים מצוינים, השוק הוא אוקיינוס ​​כחול. עם זאת, על פי מומחי התעשייה, עדיין יש פערים רבים בין תעשיית ה- SiC בסין&לבין מותגים מיובאים מבחינת מצעים, אפיטקסים והתקנים:

מנקודת המבט של מצעים, מצעי סיליקון קרביד ביתיים בגודל 4 אינץ 'קרובים יחסית לרמת הזרים באיכותם, והחלו לשמש בקבוצות בכמה מכשירים מותגים מקומיים. המצע בגודל 6 אינץ 'הופך בייצור המוני בחו"ל, והוא עדיין נמצא בשלב מוקדם יחסית של אימות בסין. ייתכן שהמצע בגודל 8 אינץ 'פותח בסין, ומותגים זרים כמו קרי צפויים להגיע לייצור המוני עד שנת 2023. באופן כללי, קיים פער גדול בין מדינות מקומיות וזרות ברמת חומרי הגלם.

בהיבט ההיבט האפיטקסיאלי, הקושי הכולל בייצור אפיטקסיאלי והדרישות לבקרת פגמים גבוהים מזה של המצע. לפרוסות אפיטקסיאליות בגודל 4 אינץ 'כבר היו כמה יישומים בקנה מידה גדול. בשנתיים האחרונות, הביצועים של פרוסות אפיטקסיאליות בגודל 4 אינץ 'שופרו עוד יותר עם משוב האימות מצד יישומי השוק. יריעת המצע בגודל 6 אינץ 'נכנסה לשלב האצווה, ואנשי מקצוע בתעשייה ציינו כי יש להשקיע משאבים נוספים על מנת לצמצם את הפער מול מדינות זרות.

מבחינת מכשירים, מותגים מיובאים מהווים את עיקר נתח השוק של הסיליקון קרביד כולו, במיוחד בתחומים מתקדמים יחסית כגון שרתי אספקת חשמל על גבי הלוח וספקי כוח תקשורת. תחת המגמה הכללית של החלפה מקומית, המותגים המקומיים החלו לחדור לתחומים מסוימים עם דרישות אמינות גבוהות יחסית, במיוחד עבור מוצרים עם פערים קטנים יחסית כגון דיודות סיליקון קרביד, שצפויים להגדיל את נתח השוק שלהם בזמן קצר יחסית. יש לשפר עוד יותר את MOSFET סיליקון קרביד מקומי מבחינת הטכנולוגיה והאמינות על מנת להשיג ייצור המוני.

למרות שאנו מתמודדים עם פער מסוים, בהשפעת גידול בביקוש בשוק, שיפור טכנולוגי, תמיכה במדיניות, מחסור בליבה גלובלית וגורמים אחרים, חברות סיליקון קרביד מקומיות מתפתחות כרגע במהירות, מגדילות בהדרגה את נתח השוק ומצמצמות את הפער עם מותגים מיובאים. . מספר חברות מקומיות, ביניהן טיאנקה הדה, בייסיק סמיקונדקטור, שאנדונג טיאנויה, שאנקסי שוקי והאנטיאן טיאנצ'נג, מטפחות גם הן בתחום זה ומחפשות פריצות דרך.

שוק ה- GaN מכפיל את עצמו בשנת 2020, וחברות GaN המקומיות מתפתחות במהירות

לדברי Yole, שוק ה- Power GaN הוכפל בשנת 2020, והדגיש את הצמיחה המדהימה של מטענים מהירים לסמארטפונים והוביל את שוקי התקשורת והרכב. בשנת 2020, שוק הציוד של GaN כולל 46 מיליון דולר, מתוכם האלקטרוניקה הצרכנית היוו 28.7 מיליון דולר, ושוקי הטלקומוניקציה והניידים היוו את תחום היישומים השני בגודלו עם 9.1 מיליון דולר. Yole צופה כי קצב הצמיחה השנתי הכולל של GaN מ -2020 עד 2026 יגדל בכ -70%, והוא צפוי להיות 1.1 מיליארד דולר עד 2026. קצב הצמיחה השנתי המורכב של מוצרי אלקטרוניקה לצרכנים הוא 69%, ויגיע ל -672 מיליון דולר אמריקאי ; קצב הצמיחה השנתי המורכב של שוקי הטלקומוניקציה והניידים הוא 71%ומגיע ל -223 מיליון דולר; ראוי להזכיר כי קצב הצמיחה השנתי המורכב של שוק הרכב יגיע ל -185%, יש שוק של 155 מיליון דולר.