Quvvat qurilmalari yangi energiya vositalarining yarimo'tkazgichlarining asosiy komponentlari bo'lib, ularning qiymatini oshirishning asosiy yo'lidir. Yangi energiya vositalarining rivojlanishi bilan quvvat qurilmalariga talab ortib bormoqda, bu esa yarimo'tkazgichli quvvat qurilmalarining yangi o'sish nuqtasiga aylandi. Eng mashhur quvvat qurilmalari IGBT, SiC va GaN, ayniqsa uchinchi avlod yarimo'tkazgichlardir. Loyihaning boshlanishidan, mablag 'yig'ishdan va zavod qurilishidan tortib, uskunalarni ishga tushirish va ishlab chiqarishgacha, kichik quvvatli qurilmaning har bir bosqichi sanoatning e'tiborini tortdi. Jamoatchilik elektr qurilmalarining rivojlanish istiqbollariga, shuningdek, mahalliy elektr qurilmalar ishlab chiqaruvchilarining umidlariga optimistik qarashini ko'rsatish kifoya. Yaxshiyamki, ko'plab mahalliy IGBT, SiC va GaN ishlab chiqaruvchilari birin -ketin" ishga tushirilishi" haqida xushxabar bilan keldilar, shuning uchun biz dunyoning ilg'or ishlab chiqaruvchilaridan uzoqroqmiz. va biz yangi energiya vositalari to'lqinida bo'lishga umid qilishimiz mumkin. Shuttle avtobusini ushlang.
Mahalliy elektr qurilmalar ishlab chiqaruvchilari" ning yangi bosqichiga o'tdilar;
5-iyun kuni Innosec&39-sonli silikonli 8 dyuymli GaN Suzhou I bosqich loyihasi rasman ishlab chiqarishga topshirildi. Loyihaga 8 milliard yuan sarmoya kiritilishi kutilmoqda. Zavod qurilishi va uskunalari 2020 yilda tugatiladi va bugun ommaviy ishlab chiqarish boshlanadi, 8 dyuymli kremniyli gallium nitridi ommaviy ishlab chiqarishga erishgan birinchi kompaniya. Ishlab chiqarish quvvati ishlab chiqarilgandan so'ng asta -sekin o'sib boradi. 2021 yil oxiriga kelib, ishlab chiqarish quvvati oyiga 6000 ta gofretga etadi. Loyiha 2022 yil oxirida to'liq tugallangandan so'ng, Suzhou zavodi yillik ishlab chiqarish quvvati 1580 million yuan bo'lgan 880 dyuymli silikonli gallium nitridli gofret ishlab chiqarish quvvatiga erishadi.
Innosec (Zhuhai) Technology Co., Ltd. 2015 yil 12 dekabrda tashkil etilgan. 2017 yil noyabr oyida uning sakkiz dyuymli silikon asosidagi gallium nitrid ishlab chiqarish liniyasi&ni ishga tushirish marosimi bo'lib o'tdi. Chjuxay shahrida bo'lib o'tdi. 2018 yil iyun oyida kompaniya dunyodagi&39-sonli silikon asosidagi gallium nitridli WLCSP quvvatli birinchi mahsulotini chiqardi. 2018 yil iyun oyida Wujiang shahridagi Fenxu yuqori texnologiyali zonasida Suzhou Wide Bandgap yarimo'tkazgichlar bazasining poydevorini qo'yish marosimi bo'lib o'tdi.
23 -iyun kuni ertalab Xananning Changsha shahridagi Sanan yarimo'tkazgichi rasman yoritildi va ishlab chiqarishga topshirildi. Bu bazaning eng katta diqqatga sazovor tomoni shundaki, bu birinchi mahalliy va uchinchi global kremniy karbidli vertikal integratsiyalangan sanoat zanjiri, substrat materiallari, epitaksial o'sish, gofret ishlab chiqarish, qadoqlash va sinov. Hunan San' yarimo'tkazgichli SiC loyihasi umumiy qiymati 16 milliard yuanga teng. 2020 yil iyul oyida poydevor qo'yilganidan beri, oyiga 30 dyuymli 6 dyuymli silikon karbid gofret ishlab chiqaradigan super zavod qurib bitkazildi va ishlab chiqarishga topshirildi. Ishlab chiqarishning navbatdagi bosqichi - bu jarayonni disk raskadrovka qilish va tasma qilish. Qurilish tugagandan so'ng, Hunan San'an yarimo'tkazgichlar bazasi yillik 12 milliard yuanga sotiladi.
Xiamen Sanan Integration kompaniyasi 2014 yil may oyida tashkil etilgan va 2015 yilda yuqori sifatli yarimo'tkazgichlarga aylana boshladi. 2018 yil oxirida Sanan Integration SiC texnologik platformasini chiqardi va 6 dyuymli ichki yarim tijoratli yarimo'tkazgichli mahalliy tijorat integratsiyalashgan elektron sxemasiga kirdi. katta ommaviy ishlab chiqarish. Ishlab chiqarish platformasi.
Hozirgacha Sanan Integrated kompaniyasi mikroto'lqinli va radiochastotali sohada GaAs HBT va pHEMT kabi RF dasturlari uchun ilg'or texnologik texnologiyalarni ishga tushirdi va 4 dyuymli, 6 soatlik murakkab gofret ishlab chiqaruvchi professional va keng ko'lamli tarmoqni qurdi. Quvvat elektronikasi sohasida yuqori ishonchliligi va yuqori quvvat zichligiga ega bo'lgan SiC quvvat diodlari va kremniy asosidagi galyum nitridli quvvat qurilmalari joriy etildi.
23 -iyun kuni tushdan keyin Sun.King Technology -ning sho'ba korxonasi bo'lgan Sun.King Asia Pacific Semiconductor IGBT ishlab chiqarish liniyasini yakunlash va ishga tushirish marosimi Sun.King IGBT ishlab chiqarish bazasida muvaffaqiyatli bo'lib o'tdi, bu uning IGBT ishlab chiqarish liniyasi ekanligini bildiradi. sinov ishlab chiqarish bosqichiga o'tdi. Sunjing Technology&39 -sonli IGBT loyihasi 2 ta IGBT protsessorining orqa tarafidagi texnologik ishlab chiqarish liniyasi va 5 ta IGBT modulini qadoqlash va ishlab chiqarish liniyalarini qurishni rejalashtirmoqda. Tugallangach, yillik ishlab chiqarish quvvati 2 million IGBT modulli mahsulotga etadi.
Ma'lum bo'lishicha, Sunjing Technology o'z texnologiyasi IGBT loyihasini 2019 yil mart oyida rasman ishga tushirdi. Keyinchalik, 2019 yil iyul oyida Sun.King IGBT loyihasi rasman imzolandi va Jiashan shahrida joylashdi. 2020 yil iyun oyida Sun.King IGBT ishlab chiqarish bazasi qurilishi boshlandi. O'sha yilning sentyabr oyida Sun.King&ning birinchi IGBT chip va modulli mahsulotlari rasman ishga tushirildi. Kompaniyaning&39-sonli IGBT mahsuloti ilovalari 600V dan 1700V gacha bo'lgan past va o'rta kuchlanishli maydonlarni qamrab oladi va elektromobillar, fotovoltaik shamol energiyasi va sanoat chastotalarini konvertatsiya qilish bozorlariga yo'naltiriladi.
Shu yilning mart oyidayoq Nexperia Semiconductor kompaniyasining global sotuvlar bo'yicha katta vitse-prezidenti Chjan Penggang CCTV telekanaliga bergan eksklyuziv intervyusida Shanxayning Lingang shahridagi Wingtech Nexperia&39-sonli 12 dyuymli gofret fabining buzilganligini aytdi. joriy yilning yanvar oyida va 2022 yilda boshlanadi. U 2007 yil iyulda ishlab chiqarila boshlandi va ishlab chiqarish quvvati yiliga 400 000 ta gofretga yetishi kutilmoqda. Nexperia diskret qurilmalar, mantiqiy qurilmalar va MOSFET qurilmalarini ishlab chiqarish, loyihalash va sotish bilan shug'ullanadi.
IGBT quvvat chipi 12 dyuymga kiradi
Hozirgi vaqtda IGBTlarning ko'pchiligi yuqori quvvatli dastur ssenariylarida yuqori xarajatli ishlash va etuklikka ega va biz bir muncha vaqt IGBTlarsiz ishlay olmaymiz. Bundan tashqari, IGBT quvvat qurilmalari ham avtomobil darajasidagi chiplarga o'tishni boshladi. Star Semiconductor' moliyaviy hisobotiga ko'ra, 2020 yilda Star Semiconductor&39-sonli o'z chiplari yordamida ishlab chiqarilgan avtomobil uchun IGBT modullari jahon bozorida 200 mingdan ortiq avtomobillarni qo'llab-quvvatlaydi. Stratview Research&IGBT bozorining 39 -sonli prognoziga ko'ra, IGBT bozorining sog'lom birikma yillik o'sish sur'ati 2020 yildan 2025 yilgacha 4,5% bo'lishi mumkin.
Oldingi maqolada" Ichki IGBT, qanday kuch bor?" ;, muallif mahalliy IGBTning kuchi haqida ham kirish so'zini aytdi. Ular orasida shuni ta'kidlash kerakki, IGBT - bu ishlab chiqarish liniyasining tafsilotlariga juda bog'liq bo'lgan kompaniya. Misol sifatida Infineonning o'z hisobotini olaylik, xuddi shu dizayn, 6 dyuymli va 8 dyuymli gofret ishlab chiqarish liniyalarida ishlab chiqarilgan mahsulotlarning farqi juda katta va bir xil ikkita 8 dyuymli gofret ishlab chiqarish liniyalarida ishlab chiqarilgan mahsulotlar. ham juda boshqacha. Bu shuni anglatadiki, konstruktorlik kompaniyasi quyish zavodining qo'llab -quvvatlashidan tashqarida yolg'iz tura olmaydi.
Etakchi IGBT kompaniyasi Star Semiconductor, shuningdek, IGBT chiplarini quyish zavodida Xua Xong bilan yaqindan ishlagan. 24-iyun kuni Xua Xong Semiconductor Star Semiconductor bilan birgalikda avtomobil ishlab chiqaradigan IGBT chiplari va 12 dyuymli IGBTlarni ishlab chiqarishga erishdi. Bu IGBT chipi terminal avtomobil kompaniyalarining mahsulotlarini tasdiqlashdan o'tdi va quvvat bloklari kabi avtomobil dasturlari bozoriga kirdi. Ikkala tomonning IGBT-larining jami etkazib berilishi 8 dyuymli 250 dyuymli gofretli ekvivalentidan oshdi.
2020 yilda Hua Hong Semiconductor 8 dyuymli IGBT texnologiyasini 12 dyuymli ishlab chiqarish liniyasiga kiritdi. Bir yildan kamroq tadqiqot va ishlanmalardan so'ng, 12 dyuymli ishlab chiqarish liniyasida IGBT gofret ishlab chiqarish jarayonini muvaffaqiyatli yo'lga qo'ydi. 12 dyuymli ishlab chiqarish liniyali ilg'or xandaqli dala to'xtash joylarini (FS, Field Stop) ommaviy ishlab chiqaradigan sof gofret quyish kompaniyasi.
Va Wuxi zavodining&39 -sonli ishlab chiqarish quvvati tezlashdi. Xua Xong' Wuxi 12 dyuymli fabrikasi 2020 yilning 1-choragida 54,6 mln. Hozirgi vaqtda Wuxi shahridagi 12 dyuymli zavod oyiga 40 ming donadan ortiq ishlab chiqarish quvvatiga ega, shundan 18000 dona quvvat qurilmalari, har biri Flash va MDH uchun 10 ming dona va oz sonli boshqa mahsulotlar. Kompaniya o'tgan yili Vuxidagi 12 dyuymli zavodini kengaytirish rejasini tezlashtira boshladi. Hisob-kitoblarga ko'ra, oylik ishlab chiqarish quvvati shu yilning oxirigacha 65000 donaga etadi va 2022 yilning o'rtalariga kelib 80 ming donadan oshishi kutilmoqda.
Hozirgi vaqtda IGBT mahsulotlari uchun eng raqobatbardosh ishlab chiqarish liniyalari 8 dyuymli va 12 dyuymli bo'lib, etakchi ishlab chiqaruvchi Infineon hisoblanadi. Mahalliy gofret ishlab chiqaruvchilarning aksariyati hali 6 dyuymli mahsulotlarni ishlab chiqarish bosqichida edi. Hozirgi vaqtda BYD, Zhuzhou CRRC Times, Shanghai Advanced, Huahong Grace, Silan Micro va boshqalar Xitoyda 8 dyuymli mahsulotlarni ommaviy ishlab chiqarishga erishdi va Silan Micro-ning birinchi 12 dyuymli chip ishlab chiqarish liniyasi rasman 2020 yil dekabr oyida amalga oshirildi. Ishlab chiqarishga qo'ying.
China Resources Micro ham 12 dyuymli ishlab chiqarish liniyasini kengaytirmoqda. 2020 yil 7 -iyun kuni kompaniya Big Fund va Chongqing Xiyongning ikkinchi bosqichi Runxi Microelectronics -ni yaratish uchun mos ravishda 9,5, 1,65 va 2,4 milliard yuan sarmoya kiritishini e'lon qildi. Ushbu loyiha taxminan 7,55 milliard yuanga sarmoya kiritgan holda, u 12 dyuymli 30,000/oylik yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli gofret ishlab chiqarish quvvatiga ega bo'ladi va 12 dyuymli epitaksial va yupqa plyonkali ishlov berish qobiliyatini qo'llab-quvvatlaydi. Ishlab chiqarish liniyasi 90nm jarayonni o'z ichiga oladi va asosan sanoat nazorati va avtomobil elektroniği sohalariga kirishga tayyorgarlik ko'rish uchun MOSFET, IGBT va quvvatni boshqarish chiplari kabi yarimo'tkazgichli quvvat mahsulotlarini ishlab chiqaradi.
Ko'rinib turibdiki, mahalliy IGBT ishlab chiqaruvchilari asta -sekin 12 dyuymgacha cho'zilgan. Faktlar shuni ko'rsatdiki, mahalliy IGBT ishlab chiqaruvchilari faqat ishlash va sifatni doimiy ravishda yaxshilash uchun ko'p harakat qilishlari kerak va kelajakni kutish mumkin.
SiC ko'p afzalliklarga ega bo'lsa -da, biz hali ham qiyinchiliklarga dosh berishimiz kerak
Fotovoltaik invertorlarda, sanoat quvvat manbalarida va zaryadlovchi qoziq bozorlarida keng qo'llanilishidan tashqari, SiC quvvat qurilmalari, eng muhimi, yaqinda yangi energiya ishlab chiqaruvchilarning jadal joriy etilishi bilan rag'batlantiriladi. Kam kommutatsiya yo'qotilishi, yuqori o'tish chastotasi va yuqori harorat qarshiligining xarakteristikalari SiC ni elektromobillar talablari uchun qoniqarli qiladi. SiC quvvat qurilmalarining samaradorligini 2% dan ortiq oshirdi va SiC asosidagi quvvat qurilmalari og'irlikni 6 kilogrammga kamaytirdi va avtomobil yurishining 30% ga oshishini ta'minlay oladi.
Yol hisobotida aytilishicha, 2024 yilga borib, SiC elektr qurilmalari uchun jahon bozorida 1,93 milliard AQSh dollariga yetishi kutilmoqda, bu 2018-2024 yillarda 29% o'sish sur'atlariga to'g'ri keladi. 2017 yildan 2023 yilgacha SiC quvvat qurilmalari ilovalarining murakkab o'sish sur'ati 27%ni tashkil etadi, shundan elektr va gibrid transport vositalarining murakkab o'sish sur'ati 81%ni, zaryadlovchi qoziqlar/zaryadlovchi stantsiyalarining aralash o'sish sur'ati 58%ni tashkil qiladi.
Ammo SiCning haqiqatan ham portlamasligining asosiy sababi - bu yuqori narx. Si qurilmalari bilan solishtirganda, SiC narxi ko'pincha bir necha barobar yuqori bo'ladi. Hozirgi vaqtda ko'pgina zaryadlovchi qurilmalar, inverterlar, DC-DC konvertorlari va elektromobillar silikon chiplardan foydalanayotgan bo'lsa-da, bozor etkazib beruvchilarining aksariyati avtomobilsozlik sanoatida OEM va birlamchi va ikkilamchi etkazib beruvchilarning ehtiyojlarini ko'rgan. Infineon Technologies, ST va NXP kabi bozor etkazib beruvchilari avtomobil bozori uchun SiC quvvat yarimo'tkazgichlariga katta pul tikishadi. Ko'p SiC ishlab chiqaruvchilari Cree/Wolfspeed va SiCrystal gofrirovka etkazib beruvchilari bilan ko'p yillik etkazib berish shartnomalarini ham imzoladilar.
SiC juda ko'p ajoyib xususiyatlarga ega, bozor ko'k okean. Biroq, sanoat amaliyotchilarining fikriga ko'ra, Xitoyning [39GG] SiC sanoati va import qilingan brendlar o'rtasida substratlar, epitaksiya va qurilmalar bo'yicha hali ham ko'p bo'shliqlar mavjud:
Substratlar nuqtai nazaridan, mahalliy 4 dyuymli silikon karbidli substratlar sifat jihatidan xorijiy darajaga yaqinroq bo'lib, ba'zi mahalliy brend qurilmalarida partiyalarda ishlatila boshlandi. 6 dyuymli substrat chet elda ommaviy ishlab chiqarilgan va u hali Xitoyda tekshirishning nisbatan erta bosqichida. 8 dyuymli substrat Xitoyda ishlab chiqilgan bo'lishi mumkin va Cree kabi xorijiy brendlar 2023 yilgacha ommaviy ishlab chiqarishga erishishi kutilmoqda. Umuman aytganda, mahalliy va xorijiy davlatlar o'rtasida xom ashyo darajasida katta farq bor.
Epitaksial aspektga kelsak, epitaksial ishlab chiqarishning umumiy qiyinchiliklari va nuqsonlarni nazorat qilish talablari substratga qaraganda yuqori. Mahalliy 4 dyuymli epitaksial gofretlar allaqachon keng ko'lamli dasturlarga ega. So'nggi ikki yil mobaynida 4 dyuymli epitaksial gofretlarning ishlashi bozorda qo'llaniladigan ilovalarning tekshiruvi natijasida yaxshilandi. 6 dyuymli substrat qatlami endigina partiya bosqichiga kirdi va soha mutaxassislari xorijiy davlatlar bilan oradagi farqni qisqartirish uchun ko'proq resurslarni kiritish kerakligini ta'kidladilar.
Qurilmalar nuqtai nazaridan, import qilingan brendlar silikon karbid bozorining asosiy ulushini egallaydi, ayniqsa, bortda elektr ta'minoti serverlari va aloqa quvvat manbalari kabi nisbatan yuqori darajadagi sohalarda. Mahalliy almashtirishning umumiy tendentsiyasi ostida, mahalliy brendlar ishonchliligi yuqori bo'lgan ba'zi sohalarga, ayniqsa, silikon karbid diodlari kabi nisbatan kichik bo'shliqlarga ega bo'lgan mahsulotlarga kira boshladilar, bu bozor ulushini nisbatan qisqa vaqt ichida ko'payishi kutilmoqda. Ommaviy ishlab chiqarishga erishish uchun ichki kremniy karbidli MOSFET texnologiyasi va ishonchliligi nuqtai nazaridan yanada takomillashtirilishi kerak.
Garchi biz ma'lum bir bo'shliqqa duch kelayotgan bo'lsak -da, bozor talabining o'sishi, texnologik takomillashtirish, siyosatni qo'llab -quvvatlash, global yadro tanqisligi va boshqa omillar ta'siri ostida, hozirgi vaqtda mahalliy kremniy karbid kompaniyalari jadal rivojlanmoqda, bozor ulushini bosqichma -bosqich oshirib, import markalari bilan farqni kamaytirmoqda. . Tianke Heda, Basic Semiconductor, Shandong Tianyue, Shanxi Shuoke va Hantian Tiancheng kabi bir qator mahalliy kompaniyalar ham bu sohada ish olib bormoqda va yutuqlarga intilmoqda.
GaN bozori 2020 yilda ikki baravar ko'payadi va mahalliy GaN kompaniyalari tez rivojlanmoqda
Yole ma'lumotlariga ko'ra, 2020 yilda GaN quvvati bozori ikki barobarga oshdi, bu smartfonni tez zaryadlovchi qurilmalarining ajoyib o'sishini va telekommunikatsiya va avtomobil bozorida etakchilikni ko'rsatadi. 2020 yilda GaN uskunalari bozorida 46 million AQSh dollari bor, shundan maishiy elektronika 28,7 million AQSh dollarini, telekommunikatsiya va mobil bozorlar esa 9,1 million AQSh dollari bilan ikkinchi o'rinda turadi. Yolning taxmin qilishicha, 2020 yildan 2026 yilgacha GaNning umumiy umumiy yillik o'sish sur'ati taxminan 70%ga oshadi va 2026 yilga kelib 1,1 mlrd. Dollarni tashkil qiladi. Iste'molchi elektronikasining yillik o'sish sur'ati 69%ni tashkil etib, 672 mln. ; telekommunikatsiya va mobil aloqa bozorining yillik o'sish sur'ati 71%ni tashkil etib, 223 mln. Ta'kidlash joizki, avtomobil bozorining yillik o'sish sur'ati 185% ga etadi, 155 million AQSh dollari bozor mavjud.