業(yè)界釋出碳化硅已然邁入高速增長期。從市場規(guī)模上看，據(jù)TrendForce集邦咨詢研究指出，未來幾年整體市場需求將維持增長態(tài)勢，預(yù)估2028年全球SiC Power Device市場規(guī)模有望達到91.7億美金。
當前碳化硅這條康莊大道熱鬧非凡。市場最新消息，昨天（7月23日），全球碳化硅大廠安森美（onsemi）向外公布，已與大眾汽車締結(jié)合作關(guān)系。
碳化硅大廠又拿下一單
根據(jù)介紹，安森美（onsemi）與大眾汽車集團簽署了一項多年期協(xié)議，成為其可擴展系統(tǒng)平臺（SSP）下一代主驅(qū)逆變器的主要供應(yīng)商，提供完整的電源箱解決方案。該解決方案在集成模塊中采用了基于碳化硅的技術(shù)，可擴展至所有功率級別的主驅(qū)逆變器，兼容所有車輛類別。
同時，安森美工廠的鄰近優(yōu)勢將加強大眾汽車集團的供應(yīng)鏈。大眾汽車集團將受益于安森美在捷克共和國擴大碳化硅生產(chǎn)的投資計劃，這項投資將在歐洲建立一個主驅(qū)逆變器電源系統(tǒng)的端到端生產(chǎn)基地。今年6月19日，安森美宣布將在捷克共和國建造先進的垂直整合碳化硅制造工廠，該工廠將生產(chǎn)安森美的智能功率半導(dǎo)體，這些功率半導(dǎo)體有助于提高電動汽車、可再生能源和AI數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用的能效。
大眾汽車集團動力總成采購高級副總裁Till von Bothmer補充指出，除了垂直整合之外，安森美還依托其亞洲、歐洲和美國等地區(qū)布局碳化硅（SiC）晶圓廠，進一步提出了彈性供應(yīng)概念。此外，安森美將不斷提供最新一代的碳化硅技術(shù)，以確保其在市場上的競爭力。
除了大眾汽車，安森美的后端體系鏈還搭上了理想汽車。1月9日，安森美宣布與理想汽車續(xù)簽長期供貨協(xié)議。協(xié)議簽訂后，理想汽車將在其下一代800V高壓純電車型中采用安森美高性能EliteSiC 1200V裸芯片。安森美EliteSiC 1200V產(chǎn)品擁有更高能效、更輕量的設(shè)計，可增加汽車的續(xù)航里程和加快充電速度，裸芯片產(chǎn)品則便于客戶根據(jù)特定應(yīng)用需求進行差異化封裝設(shè)計。
產(chǎn)品技術(shù)上，安森美近日推出了最新一代碳化硅技術(shù)平臺EliteSiC M3e MOSFET，并計劃在2030年前推出多代新產(chǎn)品。EliteSiC M3e MOSFET在可靠且經(jīng)過實際驗證的平面架構(gòu)上顯著降低了導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。與前幾代產(chǎn)品相比，該平臺能夠?qū)?dǎo)通損耗降低30%，并將關(guān)斷損耗降低多達50%?；贓liteSiC M3e MOSFET，安森美的電源箱解決方案能夠在更小的封裝內(nèi)處理更大功率，并能顯著降低能耗。
M3e晶圓（圖片來源：安森美）
據(jù)TrendForce集邦咨詢此前指出，近年來，安森美SiC業(yè)務(wù)進展迅速，這主要歸功于其車用EliteSiC系列產(chǎn)品。onsemi位于韓國富川的SiC晶圓廠在2023年完成擴建，并計劃在2025年完成相關(guān)技術(shù)驗證后轉(zhuǎn)為8英寸。自完成對GTAT收購后，目前onsemi的SiC襯底材料自給率已超過50%，隨著內(nèi)部材料產(chǎn)能的提升，公司正在朝著毛利率達到50%的目標前進。
值得一提的是，本月初，安森美（onsemi）宣布已完成對SWIR Vision Systems?的收購，通過此次收購，安森美將把硅基CMOS傳感器和制造專長與CQD技術(shù)相結(jié)合，以更低的成本和更高的產(chǎn)量提供高度集成的SWIR傳感器。這將帶來結(jié)構(gòu)更緊湊、成本效益更高的成像系統(tǒng)，具有更寬的光譜，可廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。
SWIR Vision Systems現(xiàn)已成為安森美的全資子公司，其技術(shù)團隊將并入安森美的智能感知事業(yè)群，該團隊將繼續(xù)在北卡羅來納州運營。安森美表示，此次收購預(yù)計不會對安森美近期至中期的財務(wù)展望產(chǎn)生重大影響。
從市場地位上看，據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示，2023年全球SiC功率元件產(chǎn)業(yè)在純電動汽車應(yīng)用的驅(qū)動下保持強勁成長，前五大SiC功率元件供應(yīng)商約占整體營收91.9%，其中意法半導(dǎo)體以32.6%市占率持續(xù)領(lǐng)先，安森美（onsemi）則是由2022年的第四名上升至第二名。
碳化硅相關(guān)訂單“狂熱”簽署
除了碳化硅制造商之外，搜羅近期訂單情況，包括Axus、愛思強、Aehr、優(yōu)睿譜等多家碳化硅設(shè)備廠商陸續(xù)發(fā)出簽單好消息。
1、Axus簽單頻繁
其中，化學(xué)機械拋光設(shè)備（CMP）廠商Axus Technology宣布其Capstone CS200系列的銷售勢頭強勁。這家公司這幾個月陸續(xù)收到了來自歐洲、亞洲和北美的碳化硅（SiC）半導(dǎo)體制造商的訂單。
Axus的Capstone訂單包括研發(fā)/工程和即時生產(chǎn)工具，后者配置用于150mm和200mm晶圓的大規(guī)模生產(chǎn)。據(jù)介紹，Capstone是Axus首個新型150/200mm CMP平臺，也是第一個能夠同時處理兩種不同晶圓尺寸的平臺，該設(shè)備可夠提供高吞吐量和產(chǎn)量。自2020年，Axus推出Capstone平臺以來，其不斷豐富產(chǎn)品，推出了針對SiC優(yōu)化的新晶圓載體。
展望市場，Axus工藝技術(shù)總監(jiān)Catherine Bullock表示，得益于對人工智能數(shù)據(jù)中心、可再生能源和電動汽車等電力電子應(yīng)用的需求，碳化硅正在快速增長。
2、愛思強搭上安世半導(dǎo)體
7月16日，愛思強宣布安世半導(dǎo)體訂購了愛思強用于8英寸碳化硅量產(chǎn)的新型G10-SiC設(shè)備，安世半導(dǎo)體還訂購了愛思強的G10-GaN設(shè)備。G10-SiC設(shè)備發(fā)布于2022年9月。
除了安世半導(dǎo)體，今年4月，愛思強曾表示，Wolfspeed在2023年Q3-Q4期間與其簽訂了多個碳化硅設(shè)備訂單。G10-SiC設(shè)備為Wolfspeed的8英寸材料工廠John Palmour碳化硅制造中心提供支持，助力Wolfspeed進一步加大、加快8英寸碳化硅晶圓的生產(chǎn)。
氮化鎵設(shè)備方面，半導(dǎo)體代工廠BelGaN在去年底宣布將采購愛思強的G10-GaN設(shè)備。
3、Aehr又獲得新訂單
7月16日，Aehr宣布，一家碳化硅測試和預(yù)燒客戶向其訂購了多套WaferPak?全晶圓接觸器，價值1270萬美元（折合人民幣約0.91億元），用于滿足電動汽車市場碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓級預(yù)燒和篩選的生產(chǎn)需求，預(yù)計將在未來三個月內(nèi)交付。
4月2日，Aehr表示其已收到客戶的初步訂單，訂購一套FOX-NP晶圓級測試和老化系統(tǒng)、多臺WaferPak接觸器和一臺FOX WaferPak對準器，這些設(shè)備將用于碳化硅器件的工程設(shè)計、認證和小批量生產(chǎn)晶圓級測試和老化，計劃在未來幾個月內(nèi)發(fā)貨。
資料顯示，Aehr Test Systems是一家位于弗里蒙特的半導(dǎo)體測試及老化設(shè)備供應(yīng)商。其FOX-NP系統(tǒng)配置了新的雙極電壓通道模塊（BVCM）和超高電壓通道模塊（VHVCM），可使用Aehr專有的WaferPak全晶圓接觸器為SiC功率半導(dǎo)體提供新的高級測試及老化功能。
4、優(yōu)睿譜成功交付境外客戶
7月中旬，上海優(yōu)睿譜半導(dǎo)體設(shè)備有限公司（簡稱“優(yōu)睿譜”）成功交付境外客戶一款碳化硅襯底晶圓位錯及微管檢測的全自動設(shè)備，即SICD200設(shè)備。
優(yōu)睿譜致力于打造半導(dǎo)體前道量測設(shè)備。今年6月，該公司成功交付客戶一款晶圓邊緣檢測設(shè)備SICE200，該設(shè)備可用于硅基以及化合物半導(dǎo)體襯底及外延晶圓的邊緣缺陷檢測。
同時，除了上面的兩款SICE200、SICD200，優(yōu)睿譜另一款SICV200晶圓電阻率量測設(shè)備，實現(xiàn)了完全對標國外供應(yīng)商測試性能及設(shè)備供應(yīng)鏈的國產(chǎn)化目標。同時，針對碳化硅外延晶圓CV測量后有金屬殘留及壓痕的行業(yè)痛點做了針對性創(chuàng)新開發(fā)，成功解決該行業(yè)痛點，目前已得到多家客戶的訂單。
結(jié) 語
總體而言，SiC功率器件具備耐高壓，耐高溫，低能耗，小型化的特點，可以廣泛應(yīng)用于電動/混動汽車、充電樁/充電站、高鐵軌交、光伏逆變器中。業(yè)界認為，碳化硅已發(fā)展成為綜合性能最好、產(chǎn)業(yè)化程度最高、技術(shù)最成熟的第三代半導(dǎo)體材料。目前，碳化硅正處于一個快速成長和高度競爭的市場，規(guī)模經(jīng)濟比任何其他因素更為重要。未來隨著市場規(guī)模不斷擴大，碳化硅之爭將愈演愈烈，在此之下，相關(guān)廠商也將被市場帶飛，受益不斷。（文：全球半導(dǎo)體觀察）
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