进一步了解氮化镓和碳化硅目前赢得业务的市场

[导读]电力电子在采用 GaN 和 SiC 器件方面发生了变化。硅仍然主导着市场，但很快，这些设备的出现将引导技术走向新的、更高效的解决方案。Yole Développement 估计，到 2025 年来自 SiC 器件的收入将占市场的 10% 以上，而来自 GaN 器件的收入到 2025 年将超过 2% 的市场。一些主导市场的公司是 STMicroelectronics、Cree/ Wolfspeed、ROHM、Infineon、Onsemi 和 Mitsubishi Electric 用于 SiC 功率器件。而在这个领域，GaN Yole Développement 拥有 Power Integrations 和 Infineon 作为参与者，以及 Navitas、EPC、GaN Systems 和 Transphorm 等创新初创企业。

电力电子在采用 GaN 和 SiC 器件方面发生了变化。硅仍然主导着市场，但很快，这些设备的出现将引导技术走向新的、更高效的解决方案。Yole Développement 估计，到 2025 年来自 SiC 器件的收入将占市场的 10% 以上，而来自 GaN 器件的收入到 2025 年将超过 2% 的市场。一些主导市场的公司是 STMicroelectronics、Cree/ Wolfspeed、ROHM、Infineon、Onsemi 和 Mitsubishi Electric 用于 SiC 功率器件。而在这个领域，GaN Yole Développement 拥有 Power Integrations 和 Infineon 作为参与者，以及 Navitas、EPC、GaN Systems 和 Transphorm 等创新初创企业。

成本优化促使许多公司开发商业模式以适当供应 SiC 衬底。2018年至2019年期间，意法半导体、英飞凌、安森美等龙头企业与Cree、SiCrystal等领先的SiC衬底供应商签署了多年衬底供应协议。在功率 GaN 行业，为应对大容量市场，主要趋势之一是与 TSMC、X-FAB 或 Episil 等老牌代工厂合作。

在最近，我们采访了Ezgi Dogmus，技术和市场分析师，Yole开发(Yole)，以进一步了解氮化镓和碳化硅目前赢得业务的市场，以及它们将在哪些行业被采用。作为复合半导体的技术和市场分析师，Ezgi博士博士是Yole开发公司电力和无线部门的成员。她每天都在为这些活动的发展做出贡献，专门收集市场和技术报告以及定制的咨询项目。记者：贵公司如何评估氮化镓组件之间的竞争?特别是在汽车市场上?

有不同类型的氮化镓组件和不同的技术解决方案的应用和功率范围。特别是在汽车市场上，我们看到了来自不同参与者的低压(<100V)和高压(>650V)氮化镓技术的发展和确认。低压氮化镓的目标是轻度混合动力汽车中的48V-12V DC-DC转换，电动汽车中的650V额定氮化镓地址。

氮化镓和碳化硅现在的获奖业务在哪里?在哪些行业将最受采用(氮化镓和碳化硅)?

据我们所知，碳化硅动力设备的市场是电动/混合动力汽车的细分市场，我们预计它将成为碳化硅市场增长的主要驱动力。氮化镓设备最近进入了高端智能手机的高功率快速充电器，而这个大容量的消费市场主要推动了氮化镓电源设备市场在未来五(5)年的增长。

记者：GaN/SiC的未来会是什么?你认为未来在技术和销售领域的重大扩张机会在哪里?

关于销售，请参考前面的问题，关于技术，碳化硅电力行业专注于提高碳化硅晶圆质量的大直径和功率模块的开发。在氮化镓领域，主要的趋势是氮化镓设备的集成，无论是系统包上还是系统片上的解决方案。

记者：你如何看待今天一个完整的SiC/GaN模块的发展状态?

在过去的几年里，在全碳化硅模块上已经有了重大的开发活动，重点是在包装材料上，如模具连接和基板互连。参与者继续对碳化硅模块进行创新，以获得更高的可靠性和更高的功率模块。创新的嵌入式模具氮化镓设备在过去的几年中被开发出来，氮化镓模块的新设计将在未来几年用于汽车应用。

记者: 为什么现在是WBG半导体?

据我们了解，SiC 和 GaN 等 WBG 已经达到了一个里程碑。他们已经赢得了设计并被新兴市场领域采用，例如汽车和智能手机的消费者快速充电器。几乎所有领先的硅功率器件制造商都加入了 GaN 或 SiC 功率市场。选择 WBG 的玩家的驱动因素是更高的设备和系统性能、更高的效率、更小的外形尺寸以及更低的系统成本。

记者 : 投资地图——投资地点和金额?

在蓬勃发展的 SiC 功率市场中，最近的重点一直放在衬底方面。例如，STMicroelectronics 在 2019 年以 1.375 亿美元收购了 SiC 供应商 Norstel。与此同时，Cree 宣布投资 10 亿美元用于 SiC 衬底制造(包括 SI 和 SC 型晶圆)，并利用 8 的产能英寸设备，用于完全符合汽车标准的 SiC 产品。最近，韩国公司 SK Siltron 以 4.5 亿美元完成了对杜邦 SiC 晶圆部门的收购。晶圆业务中还有其他重要消息。SiC 厂商肯定有兴趣确保他们的晶圆供应。

同时，在新兴市场采用的功率 GaN 业务中，投资才刚刚开始显现，并将在未来几年继续。例如，在 2020 年第一季度，STMicroelectronics 收购了法国 GaN 初创公司 Exagan 的多数股权，以受益于在用于快速充电应用的 GaN SiP 解决方案方面的重要专业知识和经验。

记者：技术评估：GaN 和 SiC 的进展如何?

从历史上看，二极管一直主导着 SiC 市场。展望未来，我们期待看到越来越多的汽车级 SiC MOSFET 和全 SiC 模块。在过去十年中，GaN 产品组合发生了显着变化。如今，分立式 GaN HEMT、在系统级封装中具有集成驱动器的 HEMT 以及单片集成 GaN 解决方案正在从消费市场到工业市场得到部署。参与者正在开发创新的设备和系统设计，以从 GaN 的众多附加值中获益。