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大厂布局化合物半导体,能否终结“缺芯”行情?
2021-09-23 标签: ICNET  元件与制造  汽车 来源:ICNET


随着社会节奏加快,消费电子、汽车以及工控等产业,对元器件的需求不论是在数量还是性能方面都与日俱增。去年疫情袭来,直接引发严重的元器件缺货涨价行情,造成产业链失序,其影响至今远未消散,还将持续。


面对庞大市场缺口,各芯片原厂和代工厂都开始扩产。不仅是传统硅芯片,化合物半导体也被重视。以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料为代表的的化合物半导体具有独到优势,可满足通讯、汽车、工控等产业越来越高的性能要求。


在电子行业的知名大厂中,已有多家启动或是加大对化合物半导体的投入,其中既有传统芯片大厂,也有半导体行业的新玩家。



意法半导体与Cree、台积电合作


2019年1月,意法半导体(ST)与Cree签署多年供应协议,规定Cree将向ST供应价值2.5亿美元的6英寸SiC裸晶圆和外延晶圆。


2021年8月,ST与Cree更新了SiC晶圆的供应协议,规定Cree未来几年向ST供应的6英寸SiC裸晶圆和外延晶圆,总金额提升至8亿美元。


除了对外合作,ST在今年7月制造出首批8英寸SiC晶圆,相关技术来源于2019年所收购的Norstel公司。


在GaN领域,ST与台积电在2020年2月达成合作,加速GaN制程开发。ST将采用台积电的技术制造GaN产品。



安森美收购GTAT公司


2021年8月,安森美宣布以4.15亿美元收购SiC材料供应商GT Advanced Technologies(GTAT),预计2022年上半年完成交易。


安森美收购GTAT,能够获得后者的SiC晶体生长相关技术,以降低SiC晶圆供应的对外依赖。此外,安森美还将投资扩大GTAT的研发,以推进6英寸和8英寸SiC晶圆的晶体生长技术。



罗姆、英飞凌与昭和电工达成合作


2021年9月,罗姆(Rohm)与昭和电工签订功率半导体SiC外延片的多年供应合同。规定昭和电工向罗姆供应SiC外延片,用于后者功率半导体制造。


除了通过外部获取晶圆,罗姆在2019年2月开始新建Apollo厂区,规划主产SiC晶圆。该厂已在2020年底竣工,预计2022年投入量产。


罗姆之前曾收购欧洲SiC晶圆供应商SiCrystal,其SiC晶圆制造技术应该由此获得。SiCrystal不仅供应东家罗姆,还在2020年初与ST签署了1.2亿美元的供应协议。


英飞凌在2021年5月与昭和电工达成协议,供应包括磊晶在内的各种SiC材料。



鸿海、闻泰等新玩家入局


2021年8月,鸿海购入旺宏出售的6英寸晶圆厂,预计年底前完成交割。报道指出鸿海将用该厂开发与生产第三代半导体,特别是车用SiC功率元件。


同样是在今年8月,闻泰科技旗下安世半导体收购英国芯片厂商Newport Wafer Fab(NWF)。NWF主要生产0.18μm-0.7μm制程的芯片,也具备SiC和GaN元件的开发能力。


上述两家公司同属电子制造型企业,长期从事手机等消费电子产品的代工。通过对外收购,两家公司开始涉足芯片产业,特别是对化合物半导体的布局,将极大有利于转型汽车电子,从而摆脱消费电子的单一营收来源。



以上所涉及企业,既有行业领军者又有新玩家。如此多的厂商入局,必定快速拉升化合物半导体的产能。规模效应形成之后,化合物半导体在汽车、工控、通讯等领域的渗透率会快速提升。那么,缺芯行情能否经由化合物半导体代替硅芯片这条路径化解,就很值得关注并探讨。


从市场规模来看,调研机构Yole预测,全球SiC电力电子器件的市场规模到2025年超过30亿美元。Omdia预测,GaN电子器件市场的规模到2025年将超过6.8亿美元。与数千亿美元的半导体市场规模相比,SiC和GaN两类元件仅相当于零头,即便大举发展也无法影响芯片市场格局。


应用领域方面,化合物材料主要用于生产射频元件和功率元件,并非用于当前最缺乏的MCU以及模拟器件等。对于MCU这类用途最广的基础性元件,还是要靠硅芯片产能提升。这方面各大原厂和代工厂已经启动,但需要时间。


总的来看,化合物半导体并不能决定芯片整体行情,其最主要的作用是迎合新的需求,助力通讯和汽车等行业的发展。就当下缺芯行情来说,需求变化以及大厂扩产硅芯片的进度,是最主要的关注点。





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