Anmodning Citat

Nyheder

Halvledere til automobiler indleder ændringer. Er der stadig en chance for at "komme på bilen" i layoutet af SiC?

Industrikæden med nye energikøretøjer og kommunikationsudstyr udvikler sig hurtigt, og efterspørgslen efter elektriske halvledere er steget meget, især efterspørgslen efter tredjegenerations-halvledere, der er repræsenteret af SiC og GaN. Ifølge Yole kommer det største applikationsmarked for SiC fra biler. Brug af SiC-løsninger kan gøre systemet mere effektivt, lettere og mere kompakt. Med den gradvise reduktion af SiC-omkostninger og den fortsatte udvidelse af applikationer er de fremtidige markedsudviklingsperspektiver brede.

På nuværende tidspunkt er indenlandske SiC-enheder hovedsageligt afhængige af import, og bilindustriens kæde er især afhængig af dette. For at ændre denne situation under dette års "to sessioner" foreslog "Forslaget om at fremme den videnskabelige udvikling af Kinas magt halvlederindustri" forelagt af centralkomitéen for de demokratiske fremskridt yderligere at forbedre udviklingspolitikken for halvlederindustrien og inkludere forskning og udvikling af nye elektriske halvledermaterialer i den nationale plan. , Realiser den uafhængige forsyning med magt halvledere så hurtigt som muligt. I fremtiden vil omfanget af mit lands nye energibilindustriskæde blive udvidet yderligere, og efterspørgslen efter elektriske enheder vil indlede en eksplosion. Af denne grund fremskynder indenlandske producenter, der lugter forretningsmuligheder, også opbygningen af ​​SiC-magt halvlederindustriskæden.


Efterspørgslen efter SiC-enheder til biler er steget

Den nye energibilindustri har den "gamle vanskelighed" med batteriets levetid og opladning, der skal løses hurtigt. Af denne grund har bilfirmaer brug for elektriske halvledere med højere konverteringseffektivitet, hvilket er blevet en vigtig drivkraft for udvidelsen af ​​SiC-markedet for energienheder. Som et af tredje generations halvledermaterialer har SiC et bredere båndspalte, højere nedbrydningselektrisk felt, termisk ledningsevne, elektronmætning og strålingsmodstand. Derfor har SiC-strømapparater højspændingsklassificering og lav ledning. Det har god ydelse med hensyn til modstand og hurtig skiftehastighed, som kan imødekomme behovene hos bilfirmaer inden for energikonvertering og energieffektivitet.

Især med hensyn til forbedring af energieffektivitet har SiC-enheder enestående fordele i forhold til andre siliciumbaserede materialer. Georges Andary, præsident for Bosch Automotive China, sagde, at siliciumcarbid-halvledere kan bringe motorerne højere effekt og vil medføre nye ændringer i bilindustrien. Sammenlignet med traditionelle siliciumbaserede produkter reducerer brugen af ​​siliciumkarbidprodukter energiforbruget med 50%, og effekten er også blevet forbedret for at øge bilens krydstogtsområde med 6%.

Sammenlignet med andre siliciumbaserede produkter har siliciumcarbid bedre ledningsevne og højere skiftfrekvens, hvilket reducerer energiforbruget og sænker omkostningerne. På nuværende tidspunkt har OEM'er som Tesla introduceret siliciumkarbidprodukter. For at øge effekten på det elektriske køretøjs drivmotor og reducere energiforbruget bruger Tesla Model 3 et komplet SiC-effektmodul på motorstyringen. Ifølge udenlandsk adskillelse og analyse bruger inverteren i den elektroniske kontrol ST's SiC-kernestyrkeenhed. Hele effektmodulet består af et enkelt-rørsmodul med en modstandsspænding på 650V.

Baseret på tidligere produktudskiftningserfaringer vil andre bilfirmaer gradvist skifte til SiC-strømmoduler under Teslas demonstrationseffekt. SiC-enheder vil blive udbredt brugt i transmissionssystemer til elektriske køretøjer i de næste 3-5 år. En rapport fra CSA Research viser, at i 2019 er applikationsskalaen for SiC-enheder i det nye energikøretøjssegment (inklusive komplette køretøjer og opladningsfaciliteter) ca. 430 millioner yuan, og markedsstørrelsen vil nå op på 1.624 milliarder yuan i 2024, med en gennemsnitlig årlig sammensat vækstrate. Satsen nåede 30,4%.

Fra perspektivet på salg af nye køretøjer i 2019 besætter Kina stadig halvdelen af ​​det globale marked for nye køretøjer. Dette er også et nøglemarked for store internationale producenter for at øge layoutet af tredje generations halvleder SiC. Det er underforstået, at markedsandelen for SiC-enheder hovedsageligt er koncentreret i hænderne på oversøiske producenter, hvoraf Infineon, ROHM, ST og Cree fire virksomheder tegner sig for næsten 90% af den globale markedsandel. Ud over midtstrøms halvlederfabrikanter som Cree, ROHM, Infineon og andre halvlederproducenter, der har lanceret SiC Mosfet-produkter i bilindustrien, er downstream-virksomheder, der er repræsenteret af tier 1-virksomheder som Bosch, hurtigt fremskridende biler semiconductors og deres tredje generation af halvledere officielt er kommet ind i bilforsyningskæden. Tæt samarbejde. Indsidere fra industrien fortalte Jiwei.com, ”Køretøjets bilindustri er i øjeblikket den største koncentration af siliciumkarbidforbrug. Med fordelen med verdens førende gruppe 1-selskab har Bosch sendt hurtigt i magt halvlederenheder og er nu noteret på det europæiske marked for halvleder. Fjerde i bind. "


Indenlandske virksomheder øger deres styrke i SiC

Ud over at øge investeringerne fra udenlandske giganter øger de indenlandske virksomheder aktivt layoutet af SiC-industrikæden under stærk støtte fra politikker og fremme af SiC-chipmarkedet af bilindustriskæden. "Kinas el-halvlederindustri har en enorm plads og lovende udsigter. For indenlandske el-halvledere, der er afhængige af det kinesiske marked, kan det siges at være en udviklingsmulighed, som ikke kan gå glip af." Li Hong, daglig leder af China Resources Micropower Device Business Group, blev interviewet af Jiwei.com reporter Said, da.

Med hensyn til produktionslinjelayout annoncerede China Resources Micro for nylig den officielle masseproduktion af landets første 6-tommer kommercielle SiC-skiveproduktionslinje. Produktionslinjen kan opnå masseproduktion så hurtigt, især fordi China Resources Micro har vedtaget en anden strategi end andre producenter. Ifølge relevante kilder til China Resources Micro, "I modsætning til de fleste andre virksomheder kan de muligvis investere i produktionslinjer for siliciumcarbid, startende med 4-tommers skiver, og derefter udvikle sig til 6-tommer og 8-tommer, efter at processen er moden, og Vi er den oprindelige Si-produktionslinje blev tilpasset. På grund af vores rige erfaring med Si-strømproduktionslinien startede vi direkte fra 6 tommer i begyndelsen, reducerede tiden og omkostningerne ved prøve og fejl og færdiggjorde SiC6, så snart muligt med mindre investering. Kommerciel produktionslinjekonstruktion. ” Personen sagde imidlertid, at det ikke er praktisk at afsløre detaljerne om skivepasningshastighed og produktionskapacitet.

Ifølge Jiwei er den aktuelle kvalificerede sats for SiC-skiver i verden så høj som 70% -80%, mens den kvalificerede sats på 4-tommers SiC-skiver i China Electronics SiC Industry Base kan nå 65%, hvilket kan nå 180.000 inden for tre år. Stykker / år produktionskapacitet.

På nuværende tidspunkt er den samlede kvalifikationsgrad for indenlandske SiC-skiver ikke høj. Fra det materielle mikroniveau er det hovedsageligt relateret til krystalvækststrukturen. SiC enkeltkrystall har mere end 250 slags isomerer, men 4H-SiC enkeltkrystallstrukturen bruges hovedsageligt til at fremstille kraft halvledere. Med andre ord bestemmer den enkelte krystalvækststruktur direkte, om skiven er kvalificeret eller ej. Wei Wei fra Basic Semiconductors sagde til Ji Microgrid: ”Hvis du ikke udfører præcis kontrol, når du dyrker SiC-enkeltkrystaller, får du andre SiC-krystalstrukturer, hvilket direkte vil føre til skivefejl. Dette er hvad vi er nødt til at undgå. Sag."

Det er underforstået, at Basic Semiconductor i øjeblikket forsker og udvikler hele industrikæden, der dækker materialeforberedelse, chipdesign, fremstillingsproces, emballering og test og driver anvendelse af siliciumcarbidkraftanordninger. Det har successivt lanceret Schottky-dioder af fuld strøm og spændingskvalitet af siliciumkarbid, og de første indenlandske producerede industrielle serier, såsom 1200V siliciumkarbid MOSFET, bil SiU-kraftmodul i fuld kvalitet, testet for pålidelighed. Wei Wei afslørede for Jiwei, "På nuværende tidspunkt er SiC-enheder til grundlæggende halvlederkøretøjer blevet leveret til indenlandske OEM'er via tie1-leverandører."

Selvom der er mange indenlandske virksomheder, der implementerer SiC-produkter i bilindustrien, har få allerede leveret dem til OEM-producenter. For indenlandske producenter afhænger det, om de har mulighed for at "komme på bilen", hovedsagelig af, om produktet kan passere tærsklen for standarder på bilniveau. I denne forbindelse afslørede Wei Wei overfor Jiwei.com grundene til, at grundlæggende halvledere kan komme på bilen. "Tilgængeligheden af ​​SiC-produkter er relateret til bilens pålidelighed. Pålidelighed er et mål for enhedens levetid, det vil sige, pålidelighedsresultaterne kan bruges til at beregne, hvor længe enheden skal vare. Mød specifikationskravene Antallet af prøver vælges normalt som 22 til verificering af industriel produkt pålidelighed. Grundlæggende halvledere øger antallet af prøver til 77 i henhold til kravene i bilkvalitet og bruger AEC-Q-serien certificeringsstandarder for bilkvalitet til at teste enhederne, så længe når de passerer med succes Efter testen kan du få en billet til at gå ombord på toget. "

Forskellig fra den indenlandske industrisituation er den internationale halvledergigants unipolære 600V-1700V 4H-SiC JBS og MOSFET blevet kommercialiseret. I 2019 meddelte CREE, at det vil bygge en 8-tommer produktionslinje af siliciumcarbid. Hvad angår kløften mellem den indenlandske SiC-industrikæde og de fremmede lande, sagde Wei Wei: ”På nuværende tidspunkt hænger den indenlandske SiC-industri inden for udenlandske producenter. Vi er nødt til at styrke investeringerne i SiC-kapital og teknologi for at forbedre SiC-industrikæden så hurtigt som muligt. ”

Kan indenlandske producenter øge investeringerne i Kinas SiC-marked, kan indenlandske el-halvlederproducenter krydse tærsklen for SiC i bilindustrien og med succes "komme på bilen"? I denne forbindelse mener folk i branchen, at ”national politisk støtte og økonomisk støtte er til stor hjælp til udviklingen af ​​industrien, og relevante indenlandske virksomheder støtter også hinanden, lægger vægt på uddannelse af talenter på dette område og værdsætter miljøet med autonomi i de nuværende handelsfriktioner. Under omstændighederne har indenlandske SiC-producenter stadig meget plads til udvikling. "