国产精品中文原创av巨制,欧美成人亚洲国产精品,久久播电影网无码专区 http://teatotalar.com 集邦化合物半導(dǎo)體是化合物半導(dǎo)體行業(yè)門(mén)戶網(wǎng)站,提供SiC、GaN等化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資訊、研討會(huì)以及分析報(bào)告。 Fri, 20 Dec 2024 06:38:00 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.3.1 機(jī)器人,氮化鎵下一個(gè)風(fēng)口? http://teatotalar.com/info/newsdetail-70426.html Fri, 20 Dec 2024 10:00:16 +0000 http://teatotalar.com/?p=70426 氮化鎵(GaN)材料具有寬禁帶、高電子遷移率、高熱導(dǎo)率、高擊穿電壓、化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),以及較強(qiáng)的抗輻射、抗高溫、抗高壓能力,這些特性使得氮化鎵在功率半導(dǎo)體器件、光電子器件以及射頻電子器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前,功率氮化鎵在消費(fèi)電子領(lǐng)域應(yīng)用已漸入佳境,并正在逐步向各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景滲透。整體來(lái)看,功率氮化鎵產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段。

功率氮化鎵產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀淺析

從技術(shù)方面來(lái)看,9月11日英飛凌宣布,其已成功開(kāi)發(fā)出全球首款12英寸功率氮化鎵晶圓。英飛凌表示,12英寸晶圓與8英寸晶圓相比,每片能多生產(chǎn)2.3倍數(shù)量的芯片,技術(shù)和效率顯著提升。

12英寸氮化鎵技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)是可以利用現(xiàn)有的12英寸硅晶圓制造設(shè)備,有利于加快全面規(guī)?;慨a(chǎn)并降低產(chǎn)線建設(shè)成本。

從產(chǎn)業(yè)化方面來(lái)看,消費(fèi)電子仍然是功率氮化鎵產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng),并由快速充電器迅速延伸至家電、智能手機(jī)等領(lǐng)域。

在當(dāng)前十分火熱的新能源汽車(chē)領(lǐng)域,越來(lái)越多的氮化鎵相關(guān)廠商開(kāi)始探索氮化鎵車(chē)用可能性。其中,車(chē)載充電機(jī)(OBC)被視為最佳突破點(diǎn),第一個(gè)符合汽車(chē)AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)的功率氮化鎵產(chǎn)品在2017年發(fā)布,截至目前,已有多家廠商推出豐富的汽車(chē)級(jí)產(chǎn)品。

AI技術(shù)的演進(jìn),帶動(dòng)算力需求持續(xù)攀升,CPU/GPU的功耗問(wèn)題日益顯著。為了應(yīng)對(duì)更高端的AI運(yùn)算,服務(wù)器電源的效能、功率密度必須進(jìn)一步提高,氮化鎵已成為關(guān)鍵解決技術(shù)之一。

而在機(jī)器人等電機(jī)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景,氮化鎵的應(yīng)用潛力也正在逐漸浮現(xiàn)。TI、EPC等持續(xù)推動(dòng)著氮化鎵于電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用,并不斷吸引新玩家進(jìn)入。

從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,TrendForce集邦咨詢認(rèn)為,功率氮化鎵產(chǎn)業(yè)正處于關(guān)鍵的突圍時(shí)刻,幾大潛力應(yīng)用同步推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速成長(zhǎng)。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新《2024全球GaN Power Device市場(chǎng)分析報(bào)告》顯示,2023年全球氮化鎵功率元件市場(chǎng)規(guī)模約2.71億美元,至2030年有望上升至43.76億美元,CAGR(復(fù)合年增長(zhǎng)率)高達(dá)49%。其中非消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用比例預(yù)計(jì)會(huì)從2023年的23%上升至2030年的48%,汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景為核心。

“助燃”機(jī)器人產(chǎn)業(yè),為什么是氮化鎵?

從氮化鎵功率器件市場(chǎng)規(guī)模數(shù)據(jù)不難看出,盡管目前功率氮化鎵的主戰(zhàn)場(chǎng)仍然是消費(fèi)電子市場(chǎng),但未來(lái)在汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景的應(yīng)用能見(jiàn)度較高,規(guī)模有望占據(jù)半壁江山。

而在除消費(fèi)電子之外的各類(lèi)潛力應(yīng)用場(chǎng)景中,以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)特別是人形機(jī)器人領(lǐng)域是功率氮化鎵當(dāng)前導(dǎo)入進(jìn)度較慢但未來(lái)有著廣闊應(yīng)用空間的市場(chǎng)。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新研究,在2025年各機(jī)器人大廠逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的前提下,預(yù)估2027年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)產(chǎn)值有望超越20億美元,2024年至2027年間的市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合成長(zhǎng)率將達(dá)154%。

人形機(jī)器人市場(chǎng)產(chǎn)值

人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)的原因是多方面的,包括科技進(jìn)步、市場(chǎng)需求、政策支持等。從技術(shù)方面來(lái)看,機(jī)器人的核心系統(tǒng)構(gòu)成包括傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)以及電池系統(tǒng)。這其中,氮化鎵有非常豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,包括電機(jī)控制、激光雷達(dá)系統(tǒng)、DC-DC轉(zhuǎn)換器以及電池BMS等。

人形機(jī)器人的動(dòng)力核心是電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片是電機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效控制的關(guān)鍵,這也是電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片導(dǎo)入氮化鎵技術(shù)的最主要原因。氮化鎵技術(shù)導(dǎo)入電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片后,為機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供了更高的能效比、更優(yōu)的熱管理和更合理化的設(shè)計(jì)。

具體來(lái)看,氮化鎵器件的應(yīng)用,提升了系統(tǒng)整體效率、減輕了重量和體積、延長(zhǎng)了機(jī)器人使用壽命并增強(qiáng)其在各種工作環(huán)境中的可靠性。

而在激光雷達(dá)系統(tǒng)中,使用氮化鎵器件與使用傳統(tǒng)的硅器件相比,展現(xiàn)出了更快的響應(yīng)速度和更低的功耗,使得雷達(dá)系統(tǒng)能夠以更窄的脈沖寬度、更大的峰值電流和更高的功率運(yùn)行,從而顯著提升圖像的分辨率和系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。

整體來(lái)看,氮化鎵功率器件正在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)、感官等重要零部件發(fā)揮作用,推動(dòng)機(jī)器人的普及應(yīng)用。

部分功率器件大廠進(jìn)軍機(jī)器人領(lǐng)域

在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)氮化鎵應(yīng)用需求驅(qū)動(dòng)下,TI、EPC、納微、東漸氮化鎵等企業(yè)圍繞機(jī)器人應(yīng)用開(kāi)始了在氮化鎵業(yè)務(wù)方面的新一輪群雄逐鹿,并各自取得了一定的成果。

氮化鎵機(jī)器人應(yīng)用進(jìn)展

TI在今年7月推出了適用于電機(jī)集成式伺服驅(qū)動(dòng)器和機(jī)器人應(yīng)用的48V、850W小型三相氮化鎵逆變器參考設(shè)計(jì)TIDA-010936。同月,東漸氮化鎵與海神機(jī)器人簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同研發(fā)新一代高性能芯片,以推進(jìn)智慧物業(yè)管理機(jī)器人場(chǎng)景應(yīng)用。

8月在PCIM Asia 2024展會(huì)上,EPC展示了一款人形機(jī)器人樣品。該機(jī)器人中的一些關(guān)節(jié)組件采用了氮化鎵技術(shù)。

10月,納微半導(dǎo)體正式發(fā)布了新一代高度集成的氮化鎵功率芯片GaNSlim系列,納微開(kāi)啟進(jìn)入48V AI數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車(chē)和機(jī)器人市場(chǎng)。

此外,今年國(guó)內(nèi)也有一起工業(yè)機(jī)器人搭載氮化鎵技術(shù)的案例落地——新工綠氫在年初推出自主研發(fā)設(shè)計(jì)的“天工一號(hào)”自動(dòng)駕駛充電機(jī)器人。

總結(jié)

盡管目前已有不少氮化鎵相關(guān)廠商涉足機(jī)器人領(lǐng)域,但短期內(nèi)氮化鎵技術(shù)在機(jī)器人場(chǎng)景的應(yīng)用仍然面臨挑戰(zhàn)。

相較于傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體材料,氮化鎵的制備成本較高,這主要是由于其制備過(guò)程需要昂貴的原材料和設(shè)備,以及較高的能耗。如何降低氮化鎵的制備成本,提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,是氮化鎵市場(chǎng)應(yīng)用當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)之一;此外,如何提高氮化鎵器件的穩(wěn)定性和壽命,確保其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性,也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

隨著成本的進(jìn)一步下探以及可靠性持續(xù)提升,氮化鎵技術(shù)將向AI數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車(chē)、機(jī)器人等要求更嚴(yán)苛的領(lǐng)域進(jìn)一步滲透。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,機(jī)器人特別是人形機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用,將使人們的生活更加便捷和舒適,未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?,前景是光明的。隨著人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng),氮化鎵產(chǎn)業(yè)有望吃到又一波紅利。(文:集邦化合物半導(dǎo)體Zac)

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為對(duì)抗英飛凌,三菱電機(jī)擬在日本組功率半導(dǎo)體聯(lián)盟 http://teatotalar.com/Company/newsdetail-70368.html Fri, 13 Dec 2024 11:54:02 +0000 http://teatotalar.com/?p=70368 日本三菱電機(jī)執(zhí)行長(zhǎng)漆間啟對(duì)彭博社表示,三菱電機(jī)正在與日本國(guó)內(nèi)的同業(yè)對(duì)手洽商共組功率半導(dǎo)體聯(lián)盟,促進(jìn)在這個(gè)驅(qū)動(dòng)全球各種電子裝置的關(guān)鍵半導(dǎo)體制造方面的合作。

漆間啟表示,日本相關(guān)公司管理層廣泛支持彼此合作,但在行政階層卻進(jìn)展不多。面對(duì)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者、德國(guó)的英飛凌科技(Infineon Technologies),日本相關(guān)企業(yè)與之差距逐步拉開(kāi),壓力增大。

漆間啟在彭博的訪談中強(qiáng)調(diào),日本國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者太多,而功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要不斷創(chuàng)新技術(shù),在現(xiàn)在還有機(jī)會(huì)贏得市占時(shí),企業(yè)合作是有依據(jù)的,“我們不應(yīng)該一直彼此爭(zhēng)斗,我們需要團(tuán)結(jié)”。

目前,全球的工業(yè)技術(shù)公司競(jìng)相研發(fā)出更小、更輕、效能更佳的半導(dǎo)體,供應(yīng)給電動(dòng)汽車(chē)或是其他需要高電壓的電子設(shè)備。

日本是個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó),但在電動(dòng)汽車(chē)推廣方面卻還在掙扎。日本政府現(xiàn)在提供2000億日?qǐng)A補(bǔ)貼,助力公司規(guī)劃、研發(fā)新一代使用碳化硅(SiC)的功率半導(dǎo)體。該投資計(jì)劃,帶動(dòng)了一些日本半導(dǎo)體大廠之間合作。

漆間啟認(rèn)為,日商的結(jié)盟不僅是在產(chǎn)能方面,也要在研發(fā)和銷(xiāo)售上合作,才能取得一定優(yōu)勢(shì)。

集邦化合物半導(dǎo)體了解到,在碳化硅領(lǐng)域,已有日本大企開(kāi)展合作。

·日本電裝與富士電機(jī)

2024年11月29日,日本電裝與富士電機(jī)共同投資的碳化硅(SiC)半導(dǎo)體項(xiàng)目獲得補(bǔ)貼,該項(xiàng)目投資額達(dá)2116億日元(折合人民幣約102億元),補(bǔ)助金額最高達(dá)705億日元(折合人民幣約34億元)。

據(jù)悉,在該合作項(xiàng)目中,電裝將負(fù)責(zé)生產(chǎn)SiC襯底,而富士電機(jī)將負(fù)責(zé)制造SiC功率器件,并將擴(kuò)建所需設(shè)施。項(xiàng)目預(yù)計(jì)產(chǎn)能為每年31萬(wàn)片/年,并計(jì)劃從2027年5月開(kāi)始供貨。

·羅姆與東芝

5月,羅姆宣布將與東芝就半導(dǎo)體業(yè)務(wù)方面進(jìn)行業(yè)務(wù)談判,預(yù)計(jì)談判將持續(xù)一年左右。兩家公司旨在加強(qiáng)旗下半導(dǎo)體業(yè)務(wù)全方面合作,涵蓋技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、采購(gòu)和物流等領(lǐng)域。

同月,羅姆和東芝宣布將合作生產(chǎn)碳化硅(SiC)和硅(Si)功率半導(dǎo)體器件,這一計(jì)劃還得到了日本政府的支持。

合作項(xiàng)目總投資為3883億日元(折合人民幣約180億元),其中政府將支持1294億日元(折合人民幣約60億元),占比高達(dá)三分之一。羅姆旗下位于宮崎縣的工廠將負(fù)責(zé)生產(chǎn)SiC功率器件和SiC晶圓,而東芝旗下位于石川縣的工廠將以生產(chǎn)Si芯片為主。

·日裝與三菱電機(jī)

2023年10月,Coherent宣布成立一家子公司獨(dú)立運(yùn)營(yíng)SiC業(yè)務(wù),該子公司已獲得日裝和三菱電機(jī)共計(jì)10億美元的投資(分別投資5億美元)。此外,三方還簽訂了長(zhǎng)期供貨協(xié)議,Coherent將為這兩家日本公司供應(yīng)6/8英寸SiC襯底和外延片。(集邦化合物半導(dǎo)體Morty整理)

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電壓覆蓋700V,英飛凌發(fā)布全新一代氮化鎵產(chǎn)品 http://teatotalar.com/Company/newsdetail-70302.html Fri, 06 Dec 2024 10:00:16 +0000 http://teatotalar.com/?p=70302 據(jù)“江蘇姜堰”官微消息12月5日,據(jù)英飛凌工業(yè)半導(dǎo)體消息,英飛凌發(fā)布了全新一代氮化鎵產(chǎn)品CoolGaN? G3和CoolGaN? G5系列,采用英飛凌自主研發(fā)的高性能8英寸晶圓工藝制造,將氮化鎵的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到40V至700V。

英飛凌氮化鎵器件

source:江蘇姜堰

其中,CoolGaN? G3系列覆蓋60V、80V、100V和120V電壓等級(jí),以及40V雙向開(kāi)關(guān)(BDS)器件,主要面向電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電信、數(shù)據(jù)中心、太陽(yáng)能和消費(fèi)應(yīng)用;CoolGaN? G5系列基于GIT(Gate Injection Transistor,柵注入晶體管)技術(shù)推出新一代650V晶體管,以及基于G5的IPS驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,適用于消費(fèi)、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)和太陽(yáng)能領(lǐng)域的應(yīng)用。

據(jù)悉,自2023年以來(lái),英飛凌正在加速布局GaN業(yè)務(wù)。2023年5月,作為項(xiàng)目主導(dǎo)方,英飛凌宣布將參與一個(gè)由45家合作伙伴共同建設(shè)的歐洲聯(lián)合科研項(xiàng)目ALL2GaN,目的是開(kāi)發(fā)從芯片到模塊的集成GaN功率設(shè)計(jì),主要面向電信、數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器等應(yīng)用。

當(dāng)年10月,英飛凌以8.3億美元完成收購(gòu)GaN Systems。GaN Systems是全球前五大GaN功率器件廠商之一,收購(gòu)GaN Systems后,英飛凌在一定程度上改變了GaN功率器件市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。

而在今年9月12日,英飛凌宣布率先開(kāi)發(fā)全球首項(xiàng)12英寸氮化鎵功率半導(dǎo)體技術(shù)。按照英飛凌的說(shuō)法,這項(xiàng)技術(shù)能夠徹底改變行業(yè)的游戲規(guī)則,相較于8英寸晶圓,12英寸晶圓芯片生產(chǎn)不僅在技術(shù)上更先進(jìn),也因晶圓直徑擴(kuò)大,每片晶圓上芯片數(shù)量增加了2.3倍,顯著提高了效率。

目前,英飛凌已在Villach廠利用現(xiàn)有12英寸硅生產(chǎn)設(shè)備的整合試產(chǎn)線,成功地生產(chǎn)出12英寸GaN晶圓。

當(dāng)前,消費(fèi)電子是功率GaN產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng),并由快速充電器迅速延伸至家電、智能手機(jī)等領(lǐng)域。而在汽車(chē)、AI數(shù)據(jù)中心、機(jī)器人等領(lǐng)域,氮化鎵也都有較大的應(yīng)用潛力,并取得了一定的成果,前景光明。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新報(bào)告《2024全球GaN?Power?Device市場(chǎng)分析報(bào)告》顯示,隨著各大廠商對(duì)GaN技術(shù)傾注更多資源,功率GaN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將再次提速。2023年全球GaN功率元件市場(chǎng)規(guī)模約2.71億美元,至2030年有望上升至43.76億美元,CAGR(復(fù)合年增長(zhǎng)率)高達(dá)49%。其中非消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用比例預(yù)計(jì)會(huì)從2023年的23%上升至2030年的48%,汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景為核心。(集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理)

氮化鎵功率器件市場(chǎng)規(guī)模

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AI人工智能,第三代半導(dǎo)體的下一個(gè)增量市場(chǎng)? http://teatotalar.com/info/newsdetail-70147.html Thu, 21 Nov 2024 03:01:37 +0000 http://teatotalar.com/?p=70147 作為寬禁帶半導(dǎo)體兩大代表材料,氮化鎵目前在消費(fèi)電子快充領(lǐng)域如魚(yú)得水,碳化硅則在新能源汽車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景漸入佳境,與此同時(shí),二者都在向更廣闊的應(yīng)用邊界滲透,而AI的強(qiáng)勢(shì)崛起,為碳化硅和氮化鎵創(chuàng)造了新的增量市場(chǎng)。

在此背景下,英飛凌CoolSiC? MOSFET 400V系列、納微全新4.5kW服務(wù)器電源方案等創(chuàng)新產(chǎn)品在近期相繼問(wèn)世,推動(dòng)碳化硅/氮化鎵在AI服務(wù)器電源(PSU)的應(yīng)用熱度持續(xù)上漲。

碳化硅/氮化鎵:PSU升級(jí)突破口

近年來(lái),生成式AI的火熱應(yīng)用和AI芯片算力的爆發(fā)增長(zhǎng),使得全球數(shù)據(jù)中心耗電量激增,為應(yīng)對(duì)AI帶來(lái)的高能耗危機(jī),升級(jí)數(shù)據(jù)中心PSU成為重要突破口。

目前,全球AI和超大規(guī)模計(jì)算數(shù)據(jù)中心的PSU有三種外形規(guī)格,包括通用冗余電源的CRPS185、CRPS265以及開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目的OCP。三種規(guī)格電源高度和寬度尺寸相同,只有長(zhǎng)度不同,其中,每個(gè)CRPS185電源尺寸都是固定的,長(zhǎng)寬高分別為185毫米、73.5毫米、40毫米。因此,在尺寸無(wú)法改變的情況下,AI服務(wù)器功率需求的增加就需要從提升功率密度入手。

功率密度的提升可以通過(guò)提高開(kāi)關(guān)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn),在硅基產(chǎn)品已到達(dá)物理性能極限的情況下,氮化鎵器件的高開(kāi)關(guān)頻率特性使其更加適合高密度CRPS應(yīng)用。而碳化硅器件與硅基產(chǎn)品相比,可以在更高的溫度和電壓下運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)更高效的功率轉(zhuǎn)換并減少能量損失。

從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,納微通過(guò)將碳化硅功率器件以及氮化鎵功率芯片混合使用設(shè)計(jì)出的CRPS服務(wù)器電源參考設(shè)計(jì),顯著地提升了功率密度和效率。今年7月,納微發(fā)布圍繞納微旗下GaNSafe?高功率氮化鎵功率芯片和GeneSiC?第三代快速碳化硅功率器件打造的全新CRPS185 4.5kW AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源方案,據(jù)稱,該方案以137W/in3的超高功率密度和超97%的效率領(lǐng)跑AI數(shù)據(jù)中心PSU行業(yè)。

碳化硅/氮化鎵功率器件大廠AI服務(wù)器電源爭(zhēng)奪戰(zhàn)

目前,碳化硅/氮化鎵功率器件廠商們關(guān)于AI服務(wù)器電源的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)打響,除納微外,英飛凌、安森美、EPC、德州儀器、鎵未來(lái)、能華微、氮矽科技等玩家已入局。

碳化硅/氮化鎵廠商AI服務(wù)器電源布局

英飛凌

其中,英飛凌在今年6月發(fā)布了專(zhuān)為AI服務(wù)器的AC/DC級(jí)開(kāi)發(fā)的全新CoolSiC? MOSFET 400V系列產(chǎn)品,與現(xiàn)有的650V SiC和Si MOSFET相比,新系列傳導(dǎo)和開(kāi)關(guān)損耗都較低,提升AI服務(wù)器電源功率密度達(dá)到100W/in3以上,并且效率達(dá)到99.5%,較使用650V SiC MOSFET的解決方案提高了0.3個(gè)百分點(diǎn)。

針對(duì)AI服務(wù)器54V輸出平臺(tái),英飛凌開(kāi)發(fā)了3.3kW PSU專(zhuān)用DEMO板,采用了英飛凌的CoolGaN?、CoolSiC?、CoolMOS?設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)整機(jī)基準(zhǔn)效率97.5%,功率密度達(dá)到96W/in3,能夠解決數(shù)據(jù)中心PSU高功率需求。

在PCIM Asia 2024展會(huì)上,英飛凌相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,降低數(shù)據(jù)中心能耗是AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求,也是英飛凌積極努力的方向。英飛凌推出的新一代碳化硅MOSFET溝槽柵技術(shù),導(dǎo)通損耗更低、開(kāi)關(guān)效率更高、可靠性更好,在性能方面有顯著提升,能夠滿足AI服務(wù)器電源應(yīng)用需求。

安森美

安森美針對(duì)PSU輸出功率、轉(zhuǎn)換效率與功率密度的“三高”挑戰(zhàn),推出了最新一代T10 PowerTrench?系列和EliteSiC 650V MOSFET的組合,為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提供了一種完整解決方案,該方案在更小的封裝尺寸下提供了更高能效和更好的熱性能。

該產(chǎn)品組合中,EliteSiC 650V SiC M3S MOSFET是為應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的能效挑戰(zhàn)提供的方案,能夠滿足開(kāi)放式機(jī)架V3(ORV3) PSU高達(dá)97.5%的峰值效率要求,T10 PowerTrench?系列則通過(guò)優(yōu)化的封裝技術(shù),增強(qiáng)了散熱效果,能夠滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)于高功率轉(zhuǎn)換效率和小型化的需求。

基于上述相關(guān)產(chǎn)品,安森美現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師Sangjun Koo在PCIM Asia 2024展會(huì)期間和集邦化合物半導(dǎo)體的交流過(guò)程中表示,安森美正在積極布局AI數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,也收到了很多來(lái)自AI數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的訂單需求。

EPC

在本次PCIM展會(huì)上,EPC展示了應(yīng)用氮化鎵的人形機(jī)器人樣品,以及一輛在車(chē)載激光雷達(dá)部件中導(dǎo)入了EPC氮化鎵功率器件的無(wú)人駕駛小電車(chē)。

除人形機(jī)器人、激光雷達(dá)等場(chǎng)景外,AI數(shù)據(jù)中心PSU也是EPC正在重點(diǎn)布局的領(lǐng)域之一。在和集邦化合物半導(dǎo)體的交流中,EPC可靠性事業(yè)部副總裁張聲科表示,EPC的低壓氮化鎵器件能夠覆蓋所有48V轉(zhuǎn)12V的服務(wù)器的電源轉(zhuǎn)換器件需求。

TI

TI早在2021年便與服務(wù)器電源供應(yīng)商臺(tái)達(dá)就數(shù)據(jù)中心PSU達(dá)成合作,基于其GaN技術(shù)和C2000? MCU實(shí)時(shí)控制解決方案,為數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)高效、高功率的企業(yè)用PSU。

TI在GaN技術(shù)以及C2000? MCU實(shí)時(shí)控制解決方案上有長(zhǎng)達(dá)十年的投資,與臺(tái)達(dá)合作,TI可采用創(chuàng)新的半導(dǎo)體制造工藝來(lái)制造硅基氮化鎵和集成電路,助力臺(tái)達(dá)等企業(yè)打造差異化應(yīng)用,更高效地為世界各地的數(shù)據(jù)中心供電。

為引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,納微和英飛凌均公布了AI數(shù)據(jù)中心電源技術(shù)路線圖,表明了未來(lái)持續(xù)強(qiáng)化該領(lǐng)域布局的決心。

為應(yīng)對(duì)AI數(shù)據(jù)中心電源指數(shù)級(jí)的功率需求提升,納微半導(dǎo)體正持續(xù)開(kāi)發(fā)新的服務(wù)器電源平臺(tái),將電源功率水平從3kW迅速提升到10kW,預(yù)計(jì)在2024年第四季度推出。

除了已推出的輸出功率為3kW和3.3kW的PSU外,英飛凌全新8kW和12kW PSU也將在不久的將來(lái)推出,以進(jìn)一步提高AI數(shù)據(jù)中心的能效。借助12kW參考板,英飛凌有望推出全球首款達(dá)到這一性能水平的AI數(shù)據(jù)中心PSU。

國(guó)內(nèi)廠商方面,鎵未來(lái)已與知名院校達(dá)成合作,共同完成業(yè)界首款3.5kWCRPS無(wú)風(fēng)扇服務(wù)器電源的開(kāi)發(fā)并量產(chǎn),通過(guò)兩相交錯(cuò)圖騰柱PFC及LLC實(shí)現(xiàn)97.6%高效率, 功率密度高達(dá)73.6W/Inch3。氮矽科技多款相關(guān)產(chǎn)品已送樣國(guó)內(nèi)頭部知名企業(yè),并完成了相關(guān)的可靠性測(cè)試;能華微1200V GaN產(chǎn)品也已經(jīng)送樣知名服務(wù)器電源廠,正在進(jìn)行可靠性評(píng)估,各大廠商正在共同推動(dòng)氮化鎵在AI數(shù)據(jù)中心PSU應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

綜合來(lái)看,AI服務(wù)器電源功率密度和效率正在持續(xù)提升,是碳化硅/氮化鎵功率器件廠商重點(diǎn)聚焦的兩大性能指標(biāo),有望催生出各類(lèi)實(shí)戰(zhàn)表現(xiàn)亮眼的產(chǎn)品,也將吸引更多碳化硅/氮化鎵玩家入局。

總結(jié)

數(shù)據(jù)中心電源領(lǐng)域是近年來(lái)碳化硅/氮化鎵頭部廠商重點(diǎn)耕耘的方向之一,目前部分廠商碳化硅/氮化鎵產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心電源市場(chǎng)的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定進(jìn)展,而AI的強(qiáng)勢(shì)崛起推動(dòng)該市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展。

隨著AI技術(shù)的不斷演進(jìn)和數(shù)據(jù)算力需求的持續(xù)增長(zhǎng),數(shù)據(jù)中心的能源效率和功率密度要求會(huì)越來(lái)越嚴(yán)苛,對(duì)各大廠商碳化硅/氮化鎵功率器件產(chǎn)品的性能要求也會(huì)越來(lái)越高。

隨著碳化硅、氮化鎵產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,以及AI生態(tài)的持續(xù)繁榮,碳化硅、氮化鎵和AI的交集也會(huì)越來(lái)越多,各大廠商關(guān)于AI服務(wù)器電源的爭(zhēng)奪戰(zhàn)將會(huì)日趨激烈。(文:集邦化合物半導(dǎo)體Zac)

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2024年碳化硅廠商與車(chē)企合作進(jìn)展一覽 http://teatotalar.com/info/newsdetail-70057.html Tue, 12 Nov 2024 10:00:27 +0000 http://teatotalar.com/?p=70057 作為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最具代表性的材料之一,碳化硅近年來(lái)的關(guān)注度持續(xù)保持高位。盡管目前碳化硅技術(shù)的應(yīng)用正在向光伏、AI等多個(gè)領(lǐng)域延伸,但新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)當(dāng)前仍然是碳化硅應(yīng)用規(guī)模最大的市場(chǎng)。

TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場(chǎng)分析報(bào)告》顯示,盡管純電動(dòng)汽車(chē)(BEV)銷(xiāo)量增速的明顯放緩已經(jīng)開(kāi)始影響到碳化硅供應(yīng)鏈,但作為未來(lái)電力電子技術(shù)的重要發(fā)展方向,碳化硅在汽車(chē)、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應(yīng)用市場(chǎng)中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢(shì),未來(lái)幾年整體市場(chǎng)需求將維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),預(yù)估2028年全球碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到91.7億美金(約662.77億人民幣)。

碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模

在此背景下,碳化硅市場(chǎng)頻頻傳出“上車(chē)”相關(guān)進(jìn)展。11月12日,力合科創(chuàng)在回答投資者提問(wèn)時(shí)表示,其投資孵化的基本半導(dǎo)體與廣汽埃安圍繞車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅功率模塊的上車(chē)應(yīng)用持續(xù)展開(kāi)合作,為其提供技術(shù)解決方案。其中,Pcore?6汽車(chē)級(jí)碳化硅功率模塊等產(chǎn)品已經(jīng)在埃安Hyper SSR、GT、HT等多個(gè)車(chē)型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

碳化硅與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)協(xié)同趨勢(shì)

碳化硅相比于硅基產(chǎn)品在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì),包括提升加速性能、增加續(xù)航里程、實(shí)現(xiàn)輕量化、降低系統(tǒng)成本和在高溫環(huán)境下依然能夠保障汽車(chē)電驅(qū)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行等,在新能源汽車(chē)大規(guī)模普及的過(guò)程中扮演了關(guān)鍵角色。

在碳化硅和新能源汽車(chē)雙向奔赴的進(jìn)程中,碳化硅功率器件相關(guān)廠商與車(chē)企的直接合作已成為碳化硅加速“上車(chē)”最便捷高效的方式之一。

器件/模塊廠商與車(chē)企攜手合作,有利于雙方從車(chē)用碳化硅源頭入手,以車(chē)企碳化硅產(chǎn)品需求為導(dǎo)向,合力進(jìn)行產(chǎn)品的定制化研發(fā)生產(chǎn),從而誕生更契合車(chē)企和用戶需求的碳化硅產(chǎn)品。

同時(shí),器件/模塊廠商與車(chē)企的合作,降低了雙方在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面的試錯(cuò)成本,并縮短了產(chǎn)品從研發(fā)立項(xiàng)到上市的時(shí)間,在降本增效方面有明顯的優(yōu)勢(shì),碳化硅與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展已成為大趨勢(shì)。

碳化硅廠商與車(chē)企雙向奔赴

在此趨勢(shì)下,國(guó)內(nèi)外功率器件廠商和車(chē)企紛紛開(kāi)啟合作旅程,旨在更好地抓住市場(chǎng)機(jī)遇。據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì),2024年以來(lái),意法半導(dǎo)體、英飛凌、安森美、羅姆、芯聯(lián)集成、基本半導(dǎo)體等碳化硅功率器件相關(guān)廠商均在與車(chē)企合作方面?zhèn)鞒隽俗钚逻M(jìn)展。

碳化硅廠商與企業(yè)合作進(jìn)展

國(guó)際廠商方面,意法半導(dǎo)體已與長(zhǎng)城汽車(chē)、吉利汽車(chē)2家車(chē)企達(dá)成合作,英飛凌已與本田汽車(chē)、吉利汽車(chē)、小米汽車(chē)、零跑汽車(chē)4家車(chē)企攜手合作,安森美已和理想達(dá)成、大眾汽車(chē)簽署了碳化硅長(zhǎng)期供貨協(xié)議,羅姆則與長(zhǎng)城汽車(chē)簽署了碳化硅車(chē)載功率模塊戰(zhàn)略合作協(xié)議。

國(guó)內(nèi)廠商方面,芯聯(lián)集成已與蔚來(lái)汽車(chē)、理想汽車(chē)、廣汽埃安3家車(chē)企簽署供貨或合作協(xié)議,基本半導(dǎo)體也已開(kāi)始為廣汽埃安批量供應(yīng)碳化硅模塊等產(chǎn)品。

整體來(lái)看,部分碳化硅功率器件廠商同時(shí)與多家車(chē)企合作,有利于搶占更多車(chē)用市場(chǎng)份額,而部分車(chē)企則選擇與不同的碳化硅廠商合作,有利于獲得各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)同時(shí)降低供應(yīng)商來(lái)源單一可能存在的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn),有利于業(yè)務(wù)穩(wěn)定發(fā)展。(文:集邦化合物半導(dǎo)體Zac)

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事關(guān)車(chē)用碳化硅模塊,英飛凌、芯塔電子分別達(dá)成新合作 http://teatotalar.com/info/newsdetail-70049.html Mon, 11 Nov 2024 10:00:47 +0000 http://teatotalar.com/?p=70049 近日,圍繞車(chē)用碳化硅功率模塊,兩家碳化硅功率器件廠商英飛凌、芯塔電子分別達(dá)成了新合作。

英飛凌和Stellantis就車(chē)用碳化硅模塊達(dá)成合作

11月7日,據(jù)英飛凌官網(wǎng)消息,英飛凌和Stellantis集團(tuán)宣布,雙方將聯(lián)合開(kāi)發(fā)Stellantis集團(tuán)旗下電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力架構(gòu),雙方已簽署了供應(yīng)和產(chǎn)能預(yù)訂協(xié)議,其中包括碳化硅功率器件產(chǎn)品。

英飛凌碳化硅模塊

source:英飛凌

根據(jù)協(xié)議,英飛凌將為Stellantis供應(yīng)PROFET?智能電源開(kāi)關(guān)和SiC CoolSiC?器件。其中,碳化硅器件將支持Stellantis集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)化其動(dòng)力模塊,并在降低成本的同時(shí)提升電動(dòng)汽車(chē)的性能和效率。

此外,Stellantis集團(tuán)和英飛凌也正擴(kuò)大合作并開(kāi)展了聯(lián)合動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室,以定義下一代可擴(kuò)展且能裝備于Stellantis旗下高度智能車(chē)型的智能動(dòng)力架構(gòu)。

芯塔電子與杰華特子公司合作開(kāi)展碳化硅模組封測(cè)業(yè)務(wù)

11月11日,據(jù)芯塔電子官微消息,芯塔電子與杰華特子公司合作開(kāi)展碳化硅模組封測(cè)業(yè)務(wù),雙方將依托芯塔電子浙江湖州碳化硅功率模塊封裝產(chǎn)線,開(kāi)發(fā)更高性能和高可靠性的車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅功率模塊。

芯塔電子

source:芯塔電子

據(jù)介紹,作為本次合作的載體,浙江芯塔電子科技有限公司是芯塔電子與杰華特子公司的合資公司,是一家碳化硅功率模組及其解決方案供應(yīng)商。

杰華特成立于2013年3月,是以虛擬IDM為主要經(jīng)營(yíng)模式的模擬集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。目前,杰華特產(chǎn)品涵蓋DC/DC、AC/DC、線性電源、電池管理及信號(hào)鏈等多個(gè)系列,應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車(chē)電子、計(jì)算與通訊、工業(yè)、新能源及消費(fèi)電子等。

芯塔電子目前已推出近40款SiC MOSFET系列產(chǎn)品。第三代SiC MOSFET于今年上半年開(kāi)發(fā)成功,流片良率達(dá)98.23%,產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了元胞尺寸和比導(dǎo)通電阻的突破,Chip size較上一代下降32%。同時(shí)發(fā)布了包括單管及模塊在內(nèi)的多種封裝形式,并拓展了TO-263-7、DFN8*8、Toll等具有更小尺寸、更低寄生干擾、優(yōu)異熱管理能力及高可靠性的封裝外形,部分產(chǎn)品已通過(guò)車(chē)規(guī)AEC-Q101及加嚴(yán)H3TRB雙認(rèn)證,進(jìn)入車(chē)企供應(yīng)鏈。(集邦化合物半導(dǎo)體Zac整理)

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碳化硅/氮化鎵:排隊(duì)“上車(chē)” http://teatotalar.com/info/newsdetail-69854.html Fri, 18 Oct 2024 10:00:11 +0000 http://teatotalar.com/?p=69854 碳化硅和氮化鎵在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用,似乎正在“漸入佳境”。

其中,碳化硅功率器件加速“上車(chē)”趨勢(shì)已十分明朗,近年來(lái),越來(lái)越多的新能源新車(chē)型導(dǎo)入了碳化硅技術(shù),而在近期,星途品牌全新純電SUV星紀(jì)元STERRA ES、第二代AION V埃安霸王龍、鴻蒙智行首款豪華旗艦轎車(chē)享界S9、2025款海豹、2025款極氪007、嵐圖汽車(chē)旗下嵐圖知音SUV等搭載碳化硅的新車(chē)型密集發(fā)布,碳化硅和新能源汽車(chē)組“CP”已蔚然成風(fēng)。

與此同時(shí),氮化鎵在車(chē)用場(chǎng)景的應(yīng)用探索持續(xù)取得新進(jìn)展。圍繞車(chē)載充電器、車(chē)載激光雷達(dá)等場(chǎng)景,英飛凌、EPC等廠商紛紛推出了相關(guān)產(chǎn)品,推動(dòng)著氮化鎵車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用熱度上漲。

碳化硅/氮化鎵功率器件龍頭角逐車(chē)用場(chǎng)景

當(dāng)前,業(yè)界普遍認(rèn)為碳化硅/氮化鎵功率器件在新能源汽車(chē)領(lǐng)域有較大的應(yīng)用潛力,因此各大頭部廠商正在積極布局車(chē)用場(chǎng)景。

碳化硅/氮化鎵功率器件廠商車(chē)用布局

意法半導(dǎo)體、英飛凌、安森美等國(guó)際半導(dǎo)體大廠在碳化硅功率器件領(lǐng)域深耕多年,在技術(shù)和市場(chǎng)方面占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢(shì),有利于更好地拓展全球業(yè)務(wù),其中就包括中國(guó)市場(chǎng)。

近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng)持續(xù)爆發(fā)式增長(zhǎng),車(chē)用碳化硅需求水漲船高,國(guó)際巨頭們紛紛加碼中國(guó)業(yè)務(wù),而與車(chē)企合作是搶占市場(chǎng)份額最便捷的方式之一。僅2024年以來(lái),圍繞車(chē)用碳化硅功率器件和模塊,國(guó)際廠商和本土汽車(chē)制造商達(dá)成了一系列新的合作,包括意法半導(dǎo)體與長(zhǎng)城汽車(chē)達(dá)成碳化硅戰(zhàn)略合作、英飛凌與小米達(dá)成協(xié)議、安森美與理想汽車(chē)簽署長(zhǎng)期合作協(xié)議等。

為降低供應(yīng)鏈成本,意法半導(dǎo)體還與國(guó)內(nèi)碳化硅頭部玩家三安合作,斥資數(shù)十億美元在國(guó)內(nèi)投建碳化硅器件合資工廠。意法半導(dǎo)體將碳化硅器件產(chǎn)能本地化,不僅有助于降低供貨成本,也有利于其通過(guò)產(chǎn)能保障進(jìn)一步開(kāi)拓中國(guó)車(chē)用碳化硅業(yè)務(wù)。

降本增效有利于拓展市場(chǎng),強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)同樣有助于吸引客戶目光,進(jìn)而達(dá)成合作。例如:2024年上半年,英飛凌推出新一代碳化硅MOSFET溝槽柵技術(shù),在確保質(zhì)量和可靠性的前提下,將MOSFET的主要性能指標(biāo)提高了20%,在一定程度上提升了整體能效。

目前,產(chǎn)能建設(shè)和技術(shù)迭代升級(jí)都是國(guó)際巨頭們關(guān)注的焦點(diǎn),未來(lái)各大廠商有望在這兩個(gè)方向持續(xù)取得突破。

在國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng),國(guó)際碳化硅功率器件大廠正在加速導(dǎo)入相關(guān)產(chǎn)品,本土相關(guān)企業(yè)則奮起直追,想要分一杯羹。

在PCIM Asia 2024國(guó)際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì)期間,集邦化合物半導(dǎo)體分別和英飛凌、安森美、EPC、賽米控丹佛斯、Soitec和斯達(dá)半導(dǎo)體進(jìn)行了交流,了解到6家國(guó)內(nèi)外功率器件知名廠商在碳化硅、氮化鎵車(chē)用場(chǎng)景的布局及進(jìn)展情況。

英飛凌

國(guó)際廠商方面,英飛凌工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)大中華區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)趙天意表示公司目前致力于從性價(jià)比、可靠性、效率等三個(gè)方面全面提升碳化硅功率器件產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,疊加作為國(guó)際IDM大廠在技術(shù)、市場(chǎng)等方面的深厚積累,使其能夠更好地響應(yīng)包括車(chē)用在內(nèi)的功率器件各類(lèi)市場(chǎng)需求。

在PCIM Asia 2024國(guó)際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì)上,在電動(dòng)交通出行展區(qū),英飛凌首次向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)展示了旗下汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域的HybridPACK? Drive G2 Fusion模塊和Chip Embedding功率器件,其中HybridPACK? Drive G2 Fusion模塊融合了IGBT和碳化硅芯片,在有效減少碳化硅模塊成本的情況下同時(shí)顯著提升了模塊的應(yīng)用效率,而Chip Embedding則可以直接集成在PCB板中,做到極小的雜散和高集成度的融合。

針對(duì)汽車(chē)電控,英飛凌電控系統(tǒng)解決方案采用第二代HybridPACK? Drive碳化硅功率模塊的電機(jī)控制器系統(tǒng)進(jìn)行演示,該系統(tǒng)集成了AURIX? TC4系列產(chǎn)品、第二代1200V SiC HybridPACK? Drive模塊、第三代EiceDRIVER?驅(qū)動(dòng)芯片1EDI30XX、無(wú)磁芯電流傳感器等。

針對(duì)OBC(車(chē)載充電器)/DC-DC應(yīng)用,英飛凌展示了其完整的頂部散熱方案:7.2kW磁集成Tiny Box頂部散熱解決方案,實(shí)現(xiàn)了高功率密度的電氣以及高集成結(jié)構(gòu)方案的有效融合。

安森美

安森美現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師Sangjun Koo表示,安森美在碳化硅領(lǐng)域的布局具備兩大優(yōu)勢(shì),其一是針對(duì)碳化硅功率器件的市場(chǎng)需求反應(yīng)速度快,能夠快速針對(duì)產(chǎn)品布局做出決策;其二是作為全球第二大碳化硅功率器件供應(yīng)商,具備規(guī)?;a(chǎn)能力,能夠保障供貨,基于這些優(yōu)勢(shì),安森美能夠更好地滿足包括車(chē)用在內(nèi)的市場(chǎng)需求。目前,安森美還積極布局AI數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域,有望與車(chē)用業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展。

為滿足800V架構(gòu)下的充電需求,高功率OBC逐漸走向市場(chǎng)。安森美的OBC方案采用碳化硅產(chǎn)品,在11kW時(shí)的峰值系統(tǒng)效率達(dá)到97%,功率密度高達(dá)2.2?kW/l。此外,這一設(shè)計(jì)還可減少使用無(wú)源器件,從而減少PCB面積,有助于實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化。

為應(yīng)對(duì)主驅(qū)逆變器高功率的需求,安森美推出了1200V碳化硅半橋功率模塊B2S,支持最高400kw的輸出功率。該模塊采用了轉(zhuǎn)模注塑封裝方式,同時(shí)芯片連接采用銀燒結(jié)工藝,實(shí)現(xiàn)了高可靠性和低熱阻。模塊雜散電感約4nH,內(nèi)部集成onsemi最新的M3碳化硅技術(shù),確保模塊的高性能。

EPC

EPC公司可靠性副總裁張盛科表示,EPC的低壓GaN器件能夠覆蓋所有48V至12V服務(wù)器電源轉(zhuǎn)換器、激光雷達(dá)(LiDAR)以及與太空相關(guān)的應(yīng)用需求。他們還在探索人形機(jī)器人和太陽(yáng)能場(chǎng)景。EPC的LiDAR GaN器件也適用于汽車(chē)應(yīng)用。

在PCIM Asia 2024國(guó)際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì)上,EPC展示了一款人形機(jī)器人樣品。該機(jī)器人中的一些關(guān)節(jié)組件很可能采用GaN技術(shù)。此外,EPC還帶來(lái)了一輛無(wú)人駕駛電動(dòng)小車(chē),配備了采用EPC GaN功率器件的激光雷達(dá)組件。

賽米控丹佛斯

據(jù)賽米控丹佛斯大中華區(qū)方案和系統(tǒng)銷(xiāo)售總監(jiān)&大中華區(qū)技術(shù)總監(jiān)Norbert Pluschke介紹,賽米控丹佛斯作為碳化硅模塊封裝領(lǐng)先廠商之一,擁有兩種專(zhuān)為碳化硅優(yōu)化設(shè)計(jì)的封裝形式:一是全橋功率模塊eMPack?平臺(tái),擁有極低的雜散電感(2.5nH),有助于實(shí)現(xiàn)碳化硅的高開(kāi)關(guān)速度;二是為嚴(yán)苛的汽車(chē)牽引逆變器應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的直接冷卻注塑半橋模塊DCM平臺(tái),這項(xiàng)技術(shù)也適用于未來(lái)氮化鎵領(lǐng)域。

在PCIM Asia 2024國(guó)際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì)上,賽米控丹佛斯展示了在工業(yè)能源和汽車(chē)領(lǐng)域的解決方案,其中包括采用eMPack?和DCM碳化硅模塊的雪鐵龍、伊控動(dòng)力等公司的新能源汽車(chē)電機(jī)控制器產(chǎn)品。

Soitec

Soitec公司業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Gonzalo Picun表示,大尺寸碳化硅(SiC)襯底是當(dāng)前SiC行業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展趨勢(shì),能夠有效提升SiC功率器件的生產(chǎn)效率并降低成本。同時(shí),新的材料技術(shù)也在涌現(xiàn),例如我們SmartSiC襯底產(chǎn)品線中使用的多晶SiC(poly-SiC),它提高了單晶材料的利用效率,同時(shí)提升了器件的性能和可靠性。

此外,Soitec還發(fā)現(xiàn)多種創(chuàng)新的SiC生長(zhǎng)方法正在開(kāi)發(fā)中,如液相生長(zhǎng)(Liquid Phase growth)和高溫化學(xué)氣相沉積(HT-CVD),這些方法有助于提升單晶SiC的質(zhì)量,從而應(yīng)用于SmartSiC襯底。在此背景下,Soitec正在積極開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的襯底技術(shù),包括大尺寸襯底。

在產(chǎn)能方面,Soitec位于法國(guó)Bernin的新工廠于2023年10月完工,總投資額為3.8億歐元(約合30億元人民幣),占地2,500平方米。該工廠在全面投產(chǎn)后,每年可生產(chǎn)50萬(wàn)片晶圓,其中80%為SmartSiC晶圓。

Soitec獨(dú)特的技術(shù)——Smart Cut,能夠?qū)⒁粚颖〉母哔|(zhì)量單晶SiC與多晶SiC襯底結(jié)合起來(lái)。由此生成的SmartSiC襯底最大限度地提高了SiC材料的利用率,并顯著提升了生產(chǎn)產(chǎn)量。總體而言,Soitec具備在新能源車(chē)輛(NEVs)SiC應(yīng)用中占據(jù)重要地位的實(shí)力。

斯達(dá)半導(dǎo)體

斯達(dá)半導(dǎo)體在車(chē)用領(lǐng)域進(jìn)展較快,據(jù)斯達(dá)半導(dǎo)體副總經(jīng)理湯藝博士介紹,2022年,斯達(dá)半導(dǎo)體成為國(guó)內(nèi)首家碳化硅模塊批量進(jìn)入車(chē)企(用于小鵬G9車(chē)型)的廠商;2023年,其自研碳化硅芯片向北汽等多家車(chē)企批量供貨;斯達(dá)半導(dǎo)體自建產(chǎn)線今年也已開(kāi)始供貨,應(yīng)用范圍覆蓋主驅(qū)逆變器、電源及車(chē)載空調(diào)。

斯達(dá)半導(dǎo)體等國(guó)內(nèi)碳化硅器件廠商正在持續(xù)推進(jìn)碳化硅“上車(chē)”進(jìn)程,各大廠商大有與國(guó)際巨頭分庭抗禮之勢(shì)。

在碳化硅功率器件加速“上車(chē)”的同時(shí),氮化鎵“上車(chē)”也已經(jīng)被各大頭部玩家提上日程。其中,意法半導(dǎo)體、英飛凌、安森美等雙管齊下,同時(shí)挖掘車(chē)用碳化硅和車(chē)用氮化鎵的機(jī)會(huì)。其中,意法半導(dǎo)體碳化硅產(chǎn)品已經(jīng)或即將導(dǎo)入理想汽車(chē)、長(zhǎng)城汽車(chē)等新能源汽車(chē)頭部廠商旗下車(chē)型中,同時(shí),其PowerGaN系列產(chǎn)品,在功率更高的應(yīng)用中,也適用于電動(dòng)汽車(chē)及其充電設(shè)施。

EPC公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了基于氮化鎵的飛行時(shí)間(ToF)/激光雷達(dá)參考設(shè)計(jì),這些設(shè)計(jì)利用了氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(GaN FETs),在激光雷達(dá)電路中提供了快速切換速度、更小的占地面積、高效率和卓越可靠性等優(yōu)勢(shì)。目前,EPC公司的eGaN FET已經(jīng)在汽車(chē)應(yīng)用中積累了數(shù)十億小時(shí)的成功經(jīng)驗(yàn),包括激光雷達(dá)及雷達(dá)系統(tǒng)。

氮化鎵的汽車(chē)應(yīng)用目前還處于早期階段,在車(chē)載激光雷達(dá)產(chǎn)品的應(yīng)用相對(duì)成熟,并正在往其他車(chē)用場(chǎng)景滲透。預(yù)計(jì)到2025年左右,氮化鎵會(huì)小批量地滲透到低功率的OBC和DC-DC中,再遠(yuǎn)到2030年,OEM或考慮將氮化鎵引入到主驅(qū)逆變器。

碳化硅/氮化鎵車(chē)用趨勢(shì)

在國(guó)內(nèi)外碳化硅、氮化鎵功率器件廠商的共同努力下,全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)尤其是新能源汽車(chē)領(lǐng)域正在發(fā)生革命性的轉(zhuǎn)變。

目前,新能源汽車(chē)領(lǐng)域正在經(jīng)歷由400V電壓系統(tǒng)向800V電壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變,在各大廠商最新發(fā)布的新能源車(chē)型中,800V高壓碳化硅平臺(tái)幾乎成為標(biāo)配,這一轉(zhuǎn)變主要是為了提升電池充電速度、減少電池發(fā)熱、提高電機(jī)工作效率、提升車(chē)輛續(xù)航里程并降低制造成本。在這個(gè)過(guò)程中,碳化硅功率器件發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

在車(chē)用領(lǐng)域,1200V甚至是1700V碳化硅功率器件正在成為主流,以便更好地匹配800V或更高電壓等級(jí)的車(chē)用平臺(tái)需求。

400V向800V的轉(zhuǎn)變過(guò)程,也是新能源汽車(chē)加速普及的過(guò)程,從近期主流新能源車(chē)企發(fā)布的數(shù)據(jù)情況來(lái)看,各大廠商在8月份普遍實(shí)現(xiàn)了銷(xiāo)量大幅增長(zhǎng),并有望延續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),碳化硅功率器件廠商也將持續(xù)受益。

主流新能源車(chē)企8月銷(xiāo)量

同時(shí),伴隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)減少能量損耗和可靠性的要求越來(lái)越高,碳化硅模塊的集成化需求越來(lái)越多。

總結(jié)

近年來(lái),隨著合成技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,碳化硅襯底、外延成本呈下降趨勢(shì),推動(dòng)器件、模塊等相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下探,有利于其向各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步滲透,尤其是正在大批量導(dǎo)入的新能源汽車(chē)領(lǐng)域,規(guī)模效應(yīng)之下,價(jià)格降低更有助于車(chē)企加大碳化硅“上車(chē)”力度。

與此同時(shí),碳化硅產(chǎn)業(yè)正在由6英寸向8英寸轉(zhuǎn)型。盡管目前主流產(chǎn)品仍然為6英寸,但8英寸在降本增效方面的效果是顯著的,已成為各大廠商爭(zhēng)相布局的重點(diǎn)方向。未來(lái),隨著8英寸產(chǎn)能逐步釋放,也有望進(jìn)一步推動(dòng)碳化硅在包括新能源汽車(chē)、光儲(chǔ)充等領(lǐng)域的普及應(yīng)用。

目前,碳化硅在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用大多數(shù)集中在中高端車(chē)型,隨著成本和價(jià)格的下降,其有望向新能源汽車(chē)中低端車(chē)型持續(xù)滲透,進(jìn)一步提升在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的參與度。

此外,在產(chǎn)業(yè)整合趨勢(shì)下,越來(lái)越多的碳化硅功率器件廠商選擇與新能源車(chē)企合作開(kāi)發(fā)車(chē)用碳化硅產(chǎn)品,以市場(chǎng)和用戶需求為導(dǎo)向,從產(chǎn)業(yè)鏈源頭入手,實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)定制化,縮短產(chǎn)品從研發(fā)、驗(yàn)證到批量應(yīng)用的流程,在實(shí)現(xiàn)降本增效的同時(shí),更好地抓住市場(chǎng)機(jī)遇。

氮化鎵方面,在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,氮化鎵器件目前主要占據(jù)400V以下應(yīng)用,但部分廠商正在推進(jìn)氮化鎵器件的高壓應(yīng)用研發(fā),其中包括博世正在開(kāi)發(fā)一種用于汽車(chē)的1200V氮化鎵技術(shù)。未來(lái),氮化鎵功率器件將由低壓車(chē)載激光雷達(dá)應(yīng)用,逐步向需要更高電壓的主驅(qū)逆變器等應(yīng)用延伸。(文:集邦化合物半導(dǎo)體Zac)

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全球首款12英寸功率氮化鎵晶圓問(wèn)世 http://teatotalar.com/Company/newsdetail-69530.html Thu, 12 Sep 2024 06:55:40 +0000 http://teatotalar.com/?p=69530 9月11日,英飛凌宣布,公司已成功開(kāi)發(fā)出全球首款12英寸(300mm)功率氮化鎵(GaN)晶圓。

source:英飛凌

英飛凌表示,公司是全球首家在現(xiàn)有可擴(kuò)展的大批量生產(chǎn)環(huán)境中掌握這一突破性技術(shù)的公司。這一突破將極大地推動(dòng)氮化鎵功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的發(fā)展。

英飛凌表示,12英寸晶圓與8英寸晶圓相比,每片能多生產(chǎn)2.3倍數(shù)量的芯片,技術(shù)和效率顯著提升。

基于氮化鎵的功率半導(dǎo)體在工業(yè)、汽車(chē)、消費(fèi)類(lèi)、計(jì)算和通信應(yīng)用中迅速獲得采用,涵蓋AI系統(tǒng)的電源、太陽(yáng)能逆變器、充電器、適配器以及電機(jī)控制系統(tǒng)。

先進(jìn)的氮化鎵制造工藝提高了設(shè)備性能,它實(shí)現(xiàn)了更高的效率性能、更小的尺寸、更小的重量和更低的總體成本,為客戶帶來(lái)便利。此外,12英寸氮化鎵制造通過(guò)可擴(kuò)展性確保了供應(yīng)穩(wěn)定性。

英飛凌首席執(zhí)行官Jochen Hanebeck表示:“這一技術(shù)突破將改變行業(yè)格局,并使公司能夠釋放氮化鎵的全部潛力。在收購(gòu)GaN Systems近一年后,英飛凌掌握了硅、碳化硅和氮化鎵三種相關(guān)材料的技術(shù)?!?/p>

source:英飛凌

英飛凌利用現(xiàn)有成熟生產(chǎn)12英寸硅晶圓和8英寸氮化鎵晶圓的能力,公司已成功在奧地利維拉赫的功率工廠中現(xiàn)有的12英寸硅晶圓生產(chǎn)線上制造12英寸氮化鎵晶圓。

后續(xù),英飛凌將根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)一步擴(kuò)大GaN產(chǎn)能。英飛凌表示,12英寸氮化鎵晶圓的生產(chǎn)將使英飛凌在不斷增長(zhǎng)的氮化鎵市場(chǎng)中占據(jù)有利地位。

據(jù)集邦咨詢最新的《2024全球GaN Power Device市場(chǎng)分析報(bào)告》顯示,2023年全球GaN功率元件市場(chǎng)規(guī)模約2.71億美元,至2030年有望上升至43.76億美元,CAGR(復(fù)合年增長(zhǎng)率)高達(dá)49%。其中非消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用比例預(yù)計(jì)會(huì)從2023年的23%上升至2030年的48%,汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景為核心。

目前,英飛凌正在推動(dòng)12英寸氮化鎵技術(shù),以加強(qiáng)現(xiàn)有的解決方案和應(yīng)用領(lǐng)域,并使新的解決方案和應(yīng)用領(lǐng)域具有越來(lái)越高的成本效益價(jià)值主張,并能夠滿足客戶系統(tǒng)的全方位需求。后續(xù),英飛凌將于2024年11月在慕尼黑舉辦的電子展(electronica)上向公眾展示首批12英寸氮化鎵晶圓。

英飛凌表示,12英寸氮化鎵技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)是可以利用現(xiàn)有的12英寸硅晶圓制造設(shè)備,這是因?yàn)榈壓凸璧闹圃旃に嚪浅O嗨啤Sw凌現(xiàn)有的大規(guī)模12英寸硅晶圓生產(chǎn)線是試點(diǎn)可靠氮化鎵技術(shù)的理想選擇,有利于加快實(shí)施速度并有效利用資金。

全面規(guī)?;慨a(chǎn)12英寸氮化鎵生產(chǎn)將有助于氮化鎵在RDS(on)水平上與硅的成本平價(jià),這意味著同類(lèi)硅和氮化鎵產(chǎn)品的成本持平。(集邦化合物半導(dǎo)體Morty編譯)

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英飛凌碳化硅模塊“上車(chē)”零跑C16智能電動(dòng)汽車(chē) http://teatotalar.com/Company/newsdetail-69450.html Wed, 04 Sep 2024 10:00:37 +0000 http://teatotalar.com/?p=69450 9月4日,據(jù)“英飛凌汽車(chē)電子生態(tài)圈”官微消息,英飛凌宣布將為零跑汽車(chē)最新發(fā)布的C16智能電動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)碳化硅HybridPACK? Drive G2 CoolSiC?功率模塊和AURIX?微控制器等多款產(chǎn)品。據(jù)稱,搭載英飛凌CoolSiC功率模塊的牽引逆變器可進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)性能和系統(tǒng)可靠性。

零跑汽車(chē)

source:英飛凌汽車(chē)電子生態(tài)圈

據(jù)介紹,HybridPACK Drive是英飛凌電動(dòng)汽車(chē)功率模塊系列產(chǎn)品,英飛凌此次為零跑C16供應(yīng)的是1200V HybridPACK Drive G2 CoolSiC模塊。

在碳化硅加速“上車(chē)”趨勢(shì)下,國(guó)際碳化硅功率器件巨頭持續(xù)推進(jìn)與國(guó)內(nèi)新能源車(chē)企的合作進(jìn)程,除英飛凌外,羅姆也在近期宣布了相關(guān)進(jìn)展。

今年8月,羅姆宣布,其第四代碳化硅MOSFET裸芯片已被吉利汽車(chē)旗下ZEEKR品牌的三款電動(dòng)車(chē)車(chē)型采用,用于其牽引逆變器中。這些功率模塊自2023年以來(lái)已由羅姆與正海集團(tuán)的合資企業(yè)HAIMOSIC有限公司批量生產(chǎn),并交付給吉利旗下的一級(jí)供應(yīng)商Viridi E-Mobility Technology公司。

據(jù)悉,自2018年以來(lái),吉利與羅姆持續(xù)展開(kāi)合作,最初通過(guò)技術(shù)交流打下基礎(chǔ),并于2021年形成了專(zhuān)注于碳化硅功率器件的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。這一合作關(guān)系促成了羅姆碳化硅MOSFET的集成,成功應(yīng)用于ZEEKR X、009和001三款車(chē)型的牽引逆變器中。在這些電動(dòng)車(chē)中,羅姆的碳化硅MOSFET功率解決方案在延長(zhǎng)續(xù)航里程和提升整體性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。(集邦化合物半導(dǎo)體整理)

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AI服務(wù)器、人形機(jī)器人等引燃,氮化鎵打響“翻身仗”! http://teatotalar.com/GaN/newsdetail-69210.html Tue, 20 Aug 2024 09:43:02 +0000 http://teatotalar.com/?p=69210 從歡呼聲到質(zhì)疑聲,GaN(氮化鎵)近幾年在功率半導(dǎo)體市場(chǎng)并非一路坦途,中間呈現(xiàn)出些許“雷聲大雨點(diǎn)小”的態(tài)勢(shì),但GaN巨大的應(yīng)用潛力一直毋庸置疑,用心挖掘其技術(shù)潛能并認(rèn)真耕耘市場(chǎng)的企業(yè)深知,GaN只是還沒(méi)到綻放的時(shí)機(jī)。而當(dāng)下多種跡象逐漸證明,GaN將迎來(lái)華麗轉(zhuǎn)身,如今的走向與當(dāng)初看似消極的局面相比已是云泥之別。

消費(fèi)電子市場(chǎng)走向成熟,GaN初闖高功率市場(chǎng)受挫

GaN(氮化鎵)和SiC(碳化硅)同為性能優(yōu)異的寬禁帶半導(dǎo)體材料,二者在擊穿電場(chǎng)、高溫性能、高功率處理能力以及化學(xué)穩(wěn)定性等方面存在共同之處,但相比之下,GaN在開(kāi)關(guān)頻率和能效上更加突出,因此更適合高頻應(yīng)用領(lǐng)域,有助于實(shí)現(xiàn)高效功率轉(zhuǎn)換、減少開(kāi)關(guān)損耗、降低熱耗散、縮小元件尺寸等。

按應(yīng)用劃分,GaN主要面向光電子、射頻通訊、功率半導(dǎo)體三大應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)應(yīng)消費(fèi)電子、無(wú)線通信、數(shù)據(jù)中心、汽車(chē)、航空航天、國(guó)防軍工等細(xì)分場(chǎng)景。其中,光電子是GaN最快普及的應(yīng)用,至今已有很多年的發(fā)展歷史,但GaN真正“火”起來(lái)是在近幾年的功率半導(dǎo)體市場(chǎng),并首先崛起于消費(fèi)電子快充應(yīng)用。

根據(jù)TrendForce集邦咨詢《2024全球GaN Power Device市場(chǎng)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,2020年全球GaN功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為0.5億美金,至2022年成長(zhǎng)至1.8億美金,年復(fù)合增長(zhǎng)率約53%。其中,2022年的市場(chǎng)規(guī)模相比2021年大幅增長(zhǎng)了125%。

氮化鎵市場(chǎng)規(guī)模

也就是在這一年,GaN高速滲透快充市場(chǎng),并開(kāi)始向家電、智能手機(jī)等其他消費(fèi)場(chǎng)景拓展;與此同時(shí),新能源汽車(chē)、光儲(chǔ)充、數(shù)據(jù)中心等產(chǎn)業(yè)的迭代升級(jí),使得GaN作為更為符合新需求的理想材料之一亦被寄予了厚望。在此背景下,GaN廠商從低功率朝向高功率市場(chǎng)延伸便順理成章。

然而,據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體觀察,一方面,快充、適配器等消費(fèi)電子市場(chǎng)不斷成熟,可供廠商發(fā)揮的空間、可分的“蛋糕”持續(xù)縮??;另一方面,在汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心等高功率應(yīng)用領(lǐng)域,由于技術(shù)可靠性、成本等問(wèn)題,多數(shù)GaN廠商處于產(chǎn)品研發(fā)、驗(yàn)證、送樣、項(xiàng)目合作階段,真正落地的案例鮮少,這也側(cè)面反映GaN打開(kāi)高功率市場(chǎng)需更多的技術(shù)和時(shí)間沉淀。

GaN產(chǎn)業(yè)步入整合期,量到質(zhì)的改變開(kāi)始顯現(xiàn)

為了突破高壓大功率市場(chǎng),不少?gòu)S商開(kāi)始嘗試新結(jié)構(gòu)、新工藝路線,其中包括有望全面解鎖GaN優(yōu)良特性的垂直GaN元件,但這條路并不好走。隨著時(shí)間的推移,各家廠商面臨前期大量投入難以兌現(xiàn)的壓力,而持續(xù)創(chuàng)新的研發(fā)投入需求則帶來(lái)了資金的壓力,多方面承壓之下,退場(chǎng)者隨之出現(xiàn)。據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì),今年1-3月,美國(guó)垂直GaN器件廠NexGen Power Systems與Odyssey Semiconductor相繼宣布倒閉、破產(chǎn)。

同樣地,GaN頭部廠商也面臨更進(jìn)一步發(fā)展以及長(zhǎng)遠(yuǎn)立足的難題,于是有了GaN Systems并入功率半導(dǎo)體大廠英飛凌(Infineon),Transphorm并入全球半導(dǎo)體芯片大廠瑞薩電子(Renesas),Odyssey Semiconductor并入Power Integrations(PI)。

氮化鎵產(chǎn)業(yè)并購(gòu)案例""

雖然沒(méi)有出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩或惡性價(jià)格戰(zhàn)等現(xiàn)象,但GaN功率半導(dǎo)體市場(chǎng)顯然也進(jìn)入了一輪洗牌調(diào)整期。從并購(gòu)、倒閉破產(chǎn)案可見(jiàn),未來(lái)能夠馳騁GaN“沙場(chǎng)”的定是具備過(guò)硬綜合競(jìng)爭(zhēng)力的廠商,這其實(shí)對(duì)于GaN產(chǎn)業(yè)而言利大于弊,因?yàn)閮?yōu)勢(shì)資源的不斷集中有利于推動(dòng)技術(shù)加快產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。

在供應(yīng)鏈資源大整合之際,廠商的技術(shù)沉淀與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)展也到了一個(gè)新的階段,隨之而來(lái)的便是GaN技術(shù)逐步從量到質(zhì)的改變。

據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體了解,經(jīng)過(guò)幾年的技術(shù)儲(chǔ)備,GaN相關(guān)廠商目前在消費(fèi)電子增量市場(chǎng)、電動(dòng)汽車(chē)、光儲(chǔ)充、數(shù)據(jù)中心等市場(chǎng)都取得了更多實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,并逐步收獲成果。

氮化鎵廠商市場(chǎng)布局

以汽車(chē)和新能源應(yīng)用為例,納微半導(dǎo)體(Navitas)2023年針對(duì)車(chē)載OBC及路邊充電樁場(chǎng)景引入新的GaNSafe?技術(shù)(配合其SiC技術(shù)),截至今年第二季度,納微22kW車(chē)載充電機(jī)(OBC)方案已有15個(gè)客戶項(xiàng)目在推進(jìn)至評(píng)審階段,其預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域?qū)⒃?025年底獲得首批由GaN技術(shù)帶來(lái)的收入。

在太陽(yáng)能/儲(chǔ)能市場(chǎng),納微此前已打入美國(guó)前五大太陽(yáng)能設(shè)備制造商中三家的供應(yīng)鏈,截至今年第二季度,納微已有6個(gè)相關(guān)的客戶項(xiàng)目推進(jìn)至評(píng)審階段,預(yù)計(jì)將于明年在美國(guó)實(shí)現(xiàn)GaN基微型逆變器的量產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)廠商中,鎵未來(lái)(GaNext)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)GaN突破光伏微逆市場(chǎng),其集成型Cascode 技術(shù)GaN功率器件設(shè)計(jì)已用在微型逆變器龍頭廠商的2000W新型逆變器中;氮矽科技也與全球頭部逆變器設(shè)計(jì)公司及知名制造商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系,共同開(kāi)發(fā)一款基于GaN技術(shù)的新一代微型逆變器。

汽車(chē)應(yīng)用方面,氮矽科技今年發(fā)布了一款超高開(kāi)關(guān)頻率(>100MHz)驅(qū)動(dòng)芯片,適用于高速汽車(chē)激光雷達(dá)系統(tǒng);同時(shí),該公司正在推進(jìn)多款100V集成驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的車(chē)規(guī)級(jí)驗(yàn)證,這些產(chǎn)品主要適用于車(chē)載無(wú)線充和DC-DC;鎵未來(lái)目前也正在推進(jìn)產(chǎn)品的車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證,同步與車(chē)廠展開(kāi)相關(guān)項(xiàng)目研究;IDM廠商能華微則在推進(jìn)1200V產(chǎn)品的車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證······

AI數(shù)據(jù)中心、人形機(jī)器人等引燃,GaN“上大分”

AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器

數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域也是近幾年GaN廠商重點(diǎn)耕耘的方向之一,從相關(guān)廠商的進(jìn)展可見(jiàn),GaN在數(shù)據(jù)中心電源市場(chǎng)的應(yīng)用已經(jīng)邁出了一大步,而AI技術(shù)的興起為該市場(chǎng)再添了一把火。

在AI生態(tài)中,數(shù)據(jù)中心對(duì)高速運(yùn)算和電力都有著龐大的需求。根據(jù)TrendForce集邦咨詢調(diào)查,NVIDIA(英偉達(dá)) Blackwell平臺(tái)將于2025年正式放量,取代既有的Hopper平臺(tái),成為NVIDIA高端GPU(圖形處理器)主力方案,占整體高端產(chǎn)品近83%。在B200和GB200等追求高效能的AI Server機(jī)種,單顆GPU功耗可達(dá)1,000W以上。

面對(duì)高漲的功率需求,每個(gè)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜的功率規(guī)格將從30-40kW推高至100kW,對(duì)于數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)挑戰(zhàn)極大,而GaN與液冷技術(shù)的結(jié)合,將成為提升AI 數(shù)據(jù)中心能效的關(guān)鍵。

芯片功耗的大幅上升需要服務(wù)器擁有更高的功率密度和效能,GaN能夠降低損耗、提高功率密度,已被視為AI數(shù)據(jù)中心優(yōu)化能源效率的關(guān)鍵技術(shù)之一,吸引了英飛凌、德州儀器(TI)、納微、英諾賽科、Transphorm、能華微、氮矽科技、鎵未來(lái)等大批GaN玩家加入布局陣列。其中,納微和英飛凌均公布了AI數(shù)據(jù)中心電源技術(shù)路線圖,表明搶占該市場(chǎng)制高點(diǎn)的決心。

英飛凌AI數(shù)據(jù)中心電源技術(shù)路線圖

英飛凌AI數(shù)據(jù)中心電源路線圖

英飛凌融合Si、SiC以及GaN的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),已推出輸出功率為3 kW和3.3 kW的PSU,8 kW PSU預(yù)計(jì)將于2025年第一季度上市,全新8 kW PSU支持最高輸出功率達(dá)300 kW或以上的AI機(jī)架。與3 kW PSU的32 W/in3 相比,其效率和功率密度提升至100 W/in3,進(jìn)一步縮小了系統(tǒng)尺寸并節(jié)省了運(yùn)營(yíng)商的成本。

以GaN技術(shù)來(lái)看,英飛凌的CoolGaN? 解決方案可為PFC拓?fù)涮峁┏^(guò)99%的系統(tǒng)效率。此外,英飛凌收購(gòu)的GaN Systems則早在2022年就發(fā)布了3.2kW AI服務(wù)器電源供應(yīng)器,并于2023年推出第四代GaN平臺(tái),效率超過(guò)鈦金級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn),功率密度從100W/in3提升至120W/in3。因此,雙方結(jié)合后在GaN領(lǐng)域產(chǎn)生的效應(yīng)備受看好。

納微去年全新GaNSafe?和Gen-3 Fast碳化硅技術(shù)以及納微專(zhuān)用設(shè)計(jì)中心已設(shè)計(jì)完成4.5kW CRPS,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)硅解決方案兩倍以上功率密度。在此基礎(chǔ)上,納微7月發(fā)布全新的CRPS185 4.5kW AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源方案,功率密度達(dá)137W/in3,效率超97%。

納微AI電源路線圖

納微AI數(shù)據(jù)中心電源路線圖

納微透露,3.2kW和4.5kW電源方案已有超過(guò)60個(gè)數(shù)據(jù)中心客戶項(xiàng)目正在研發(fā)中,預(yù)計(jì)將在2024-2025年間為納微GaN和SiC的營(yíng)收帶來(lái)數(shù)百萬(wàn)美元的增長(zhǎng)。據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體進(jìn)一步了解,納微預(yù)計(jì)用于AI數(shù)據(jù)中心電源方案有望于年底實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。

面對(duì)AI服務(wù)器興起創(chuàng)造的商機(jī),GaN廠商顯然加快了步伐。除了英飛凌和納微之外,其他廠商也在通過(guò)各自的發(fā)展路線悶聲謀大事,如TI、EPC(宜普電源轉(zhuǎn)換)、能華微、鎵未來(lái)、氮矽科技等。

TI早在2021年便與全球最大的服務(wù)器電源供應(yīng)商臺(tái)達(dá)(市占率近5成)就數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源達(dá)成合作,基于其GaN技術(shù)和C2000? MCU實(shí)時(shí)控制解決方案,為數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)高效、高功率的企業(yè)用服務(wù)器電源供應(yīng)器(PSU)?;陂L(zhǎng)期的合作伙伴關(guān)系,雙方在AI服務(wù)器電源市場(chǎng)的合作成果將備受期待。

鎵未來(lái)已與知名院校達(dá)成合作,由其提供理論依據(jù)和技術(shù)支持,共同完成 3.5kW 無(wú)風(fēng)扇服務(wù)器電源的開(kāi)發(fā),通過(guò)兩相交錯(cuò)圖騰柱 PFC及 LLC實(shí)現(xiàn)高效率和高功率密度48V電源方案。鎵未來(lái)指出,AI 服務(wù)器與傳統(tǒng)服務(wù)器相比具有功率等級(jí)高且長(zhǎng)時(shí)間滿載工作的特性,對(duì)于電源的轉(zhuǎn)換效率要求更高,因此采用GaN器件的圖騰柱PFC拓?fù)鋵⑹亲顑?yōu)選擇。

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面,EPC將在本月底的PCIM Asia展會(huì)展示最新一代GaN FET和IC,涵蓋包括AI服務(wù)器、機(jī)器人等在內(nèi)的各種實(shí)際應(yīng)用;氮矽科技多款相關(guān)產(chǎn)品已送樣國(guó)內(nèi)頭部知名企業(yè),并完成了相關(guān)的可靠性測(cè)試;能華微1200V GaN產(chǎn)品也已經(jīng)送樣知名服務(wù)器電源廠,正在進(jìn)行可靠性評(píng)估。

氮化鎵廠商AI服務(wù)器電源布局

人形機(jī)器人

事實(shí)上,不止AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器,更多新興市場(chǎng)正在為GaN產(chǎn)業(yè)注入活力,如今年發(fā)展一樣如火如荼的人形機(jī)器人等電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)。

人形機(jī)器人的系統(tǒng)主要由傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)以及電池系統(tǒng)四部分構(gòu)成,而GaN的“用武之地”包括激光雷達(dá)系統(tǒng)、電機(jī)控制器、DC-DC轉(zhuǎn)換器及電池BMS。其中,電機(jī)驅(qū)動(dòng)扮演關(guān)鍵角色。

TrendForce集邦咨詢研究顯示,由于自由度急劇上升,人形機(jī)器人對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的需求量大幅增加,為了獲得更高的爆發(fā)力,需要配置高功率密度、高效率、高響應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,而GaN能夠滿足這些需求,還可以在熱管理、緊湊設(shè)計(jì)等方面提高人形機(jī)器人的整體性能,優(yōu)化整體設(shè)計(jì)。

據(jù)悉,西門(mén)子、安川電機(jī)、Elmo等已經(jīng)在機(jī)器人電機(jī)中導(dǎo)入了GaN技術(shù),而GaN產(chǎn)業(yè)鏈也正摩拳擦掌。據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體了解,TI、EPC、Transphorm、英諾賽科、納微、能華微等正在推動(dòng)GaN于電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用。其中,Transphorm已為安川電機(jī)的新型伺服電機(jī)提供了GaN FET 產(chǎn)品。

TrendForce集邦咨詢表示,未來(lái)的機(jī)器人定會(huì)超乎想象,而精確、快速和強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)能力是其中之關(guān)鍵,驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)所需的電機(jī)也勢(shì)必隨之進(jìn)步,GaN將因此受益。

綜合當(dāng)前廠商頻繁的動(dòng)作來(lái)看,AI數(shù)據(jù)中心、人形機(jī)器人等新興產(chǎn)業(yè)無(wú)疑引燃了GaN市場(chǎng),相關(guān)廠商多年的儲(chǔ)備和積累可望加快變現(xiàn)。譬如,英飛凌預(yù)估來(lái)自AI電源領(lǐng)域的營(yíng)收將在2025財(cái)年實(shí)現(xiàn)同比翻番,同時(shí)將在2-3年內(nèi)突破10億歐元。

GaN功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提速,誰(shuí)將占據(jù)龍頭寶座?

短期而言,消費(fèi)電子市場(chǎng)仍將是功率GaN的主舞臺(tái),并且,家電、智能手機(jī)等更多消費(fèi)電子應(yīng)用正在為GaN提供新的發(fā)展空間。但長(zhǎng)期而言,電動(dòng)汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心等將成為GaN更重要的增長(zhǎng)引擎。

據(jù)TrendForce集邦咨詢最新報(bào)告《2024全球GaN Power Device市場(chǎng)分析》顯示,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,GaN功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的主要?jiǎng)恿?lái)自電動(dòng)汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景,受此驅(qū)動(dòng),全球GaN功率元件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估從2023年的2.71億美金左右上升至2030年的43.76億美金,年復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)高達(dá)49%。其中,非消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用的比例預(yù)計(jì)將從2023年的23%上升至2030年的48%。

足見(jiàn),電動(dòng)汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用動(dòng)能強(qiáng)勁,GaN功率半導(dǎo)體市場(chǎng)未來(lái)可期,這也側(cè)面解釋了英特爾(Intel)、臺(tái)積電(TSMC)等集成電路賽道的大廠同樣青睞GaN的原因。其中,英特爾去年底就透露已集成CMOS硅晶體管與GaN功率晶體管,用于高度集成的48V設(shè)備。

從區(qū)域市場(chǎng)層面觀察,GaN正在吸引更多的戰(zhàn)略投資。以中國(guó)香港為例,該地在7月底啟動(dòng)了首條超高真空GaN外延片中試線,由香港科技園公司與GaN外延技術(shù)商麻省光子技術(shù)(香港)有限公司聯(lián)合于7月底舉行了啟動(dòng)儀式,麻省光子技術(shù)預(yù)計(jì)將在香港投資至少2億港元,帶動(dòng)當(dāng)?shù)鼗衔锇雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)會(huì)有更多玩家和資金涌入GaN功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,而市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也將逐步激烈化。然而,市場(chǎng)格局目前撲朔迷離,未來(lái)誰(shuí)能占據(jù)龍頭寶座仍是未知數(shù)。

TrendForce集邦咨詢指出,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程來(lái)看,F(xiàn)abless(無(wú)晶圓廠)公司在過(guò)去一段時(shí)間里表現(xiàn)較為活躍,但隨著產(chǎn)業(yè)不斷整合以及應(yīng)用市場(chǎng)逐步打開(kāi),未來(lái)傳統(tǒng)IDM大廠的話語(yǔ)權(quán)有望顯著上升,為產(chǎn)業(yè)格局的未來(lái)圖景帶來(lái)新的重大變數(shù)。

當(dāng)前,從商業(yè)模式劃分,GaN玩家包括英飛凌、瑞薩(Transphorm)等傳統(tǒng)綜合型的IDM(集成器件制造)大廠,PI、納微、EPC等Fabless設(shè)計(jì)廠,英諾賽科、能華微等專(zhuān)業(yè)型IDM廠。

在消費(fèi)電子應(yīng)用仍占大比重的背景下,英諾賽科占據(jù)較大的市場(chǎng)份額,加上其努力推廣工業(yè)應(yīng)用,整體市占率位居前列。據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示,2023年GaN功率半導(dǎo)體市占率前五大廠商分別是英諾賽科、PI、納微、EPC、英飛凌。

而數(shù)據(jù)中心、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)汽車(chē)、光伏逆變器等更高功率的應(yīng)用對(duì)廠商的集成整合能力以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)等各方面提出了更高的要求,因此,英飛凌、瑞薩、TI等傳統(tǒng)IDM廠商,以及TI等在這方面的優(yōu)勢(shì)將逐步顯現(xiàn)。

據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體觀察,作為全球最大的功率半導(dǎo)體以及車(chē)用半導(dǎo)體廠商,目前英飛凌正在充分發(fā)揮和融合Si、SiC以及GaN的獨(dú)有優(yōu)勢(shì),技術(shù)創(chuàng)新與集成能力以及綜合成本優(yōu)勢(shì)有望逐步凸顯。Fabless廠商中,納微也在發(fā)揮其在SiC、GaN以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)的集成能力和協(xié)同優(yōu)勢(shì),筑高自身的競(jìng)爭(zhēng)壁壘。

而英諾賽科、能華微等專(zhuān)業(yè)型廠商技術(shù)專(zhuān)注度高、創(chuàng)新速度快、決策鏈條短、市場(chǎng)靈活性高,能夠以深厚的技術(shù)積累,適時(shí)調(diào)整產(chǎn)品線和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略,快速響應(yīng)GaN市場(chǎng)新需求。

綜合而言,不同模式下的廠商實(shí)力與水平各有千秋,布局策略和發(fā)展路線也有所不同,目前在新興應(yīng)用賽道上各方都處于前期起跑蓄力階段,勝負(fù)未分。不過(guò),英飛凌、TI等廠商今年明顯向GaN傾注了更多資源,均展現(xiàn)出勇奪龍頭寶座之勢(shì)。未來(lái),GaN功率半導(dǎo)體的“天平”將傾向哪一方?答案或許將隨之市場(chǎng)的打開(kāi)逐步揭曉。(文:集邦化合物半導(dǎo)體 陳佳純)

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