前10年一直在消费电子领域冲浪的氮化镓(GaN)技术不断创新发展,近两年来逐渐在汽车、数据通信以及其他工业应用等行业崭露头角。
氮化镓应用不断扩充
消费领域一直是原始设备制造商(OEM)采用GaN的主要驱动力,其中电力设备市场为主流市场,快速充电器为主要应用,此外还包括一些音频设备等。借助GaN,智能手机制造商可以制造尺寸更小且性价比更高的充电器。
目前市场上大多数基于GaN的充电器都在65W左右或以下,业界表示这是性价比的“最佳点”。但是,随着市场对于更高功率的需求,智能手机快速充电器的目标功率高于75的新趋势可能会在不久的将来推动智能手机 OEM对GaN的采用。大多数国家超过75W的功率需要功率因数校正(PFC)电路,这需要使用更多的GaN含量。
另外,在汽车、数据通信以及其他工业应用中GaN技术的得到进一步应用。比如在汽车领域,其主要驱动力将是电动汽车的车载充电器(AC-DC转换)以及DC/DC转换器(电压范围为48V至400V)。市场消息显示,大概到2030年左右,OEM将开始考虑在主逆变器 (650-800V) 中集成GaN。
从市场情况看,在过去几年越来越多的汽车制造商与GaN器件供应商合作。如德国汽车系统制造商ZF与以色列GaN公司VisIC合作,意大利汽车零部件制造商Marelli则与GaN器件公司Transphorm合作等。
随着氮化镓应用不断扩充,国内外厂商动作频频。
国外GaN动态:收购、扩产、技术创新
英飞凌收购GaN Systems,巩固全球功率系统领导地位
3月2日,英飞凌宣布收购氮化镓公司GaN Systems,交易总值8.3亿美元(约57.3亿人民币)。根据公告,英飞凌计划以全现金收购GaN Systems,资金将来自现有的流动资金。
在第三代半导体领域,英飞凌此前重心偏向SiC,在SiC功率半导体市场已有丰富的客户积累,供应链布局也比较完善,但在氮化镓领域的动态不多。
此次英飞凌通过并购GaN Systems,不但可以快速丰富产品线、客户群,还能将GaN Systems积累的GaN技术与英飞凌先进的8-12寸晶圆厂、生产制程相结合,将氮化镓应用带上新高度。
瑞典SweGaN扩产,年产能达4万片
3月2日,瑞典公司SweGaN宣布,他们正在瑞典林雪平的创新材料集群建设一个新总部,包括一个大规模的半导体生产设施。
报道称,该项目计划于今年第二季度末完成,将部署创新制造工艺,以大批量生产下一代GaN-on-SiC工程外延晶圆,预计年产能将高达4万片4/6英寸外延片。
2022年9月,该扩产项目就已经获得1200万欧元(约8300万人民币)A轮融资的支持,以满足5G基站、国防雷达、低轨道卫星通信和电动汽车车载充电器主要供应商的市场需求。此前2022年7月,SweGaN还获得了一次投资,获投金额与本次融资金额相近(约8216万元人民币),资金将用于扩大员工数量,并建设新的生产线。
SweGaN于2022年表示,预计几年后,公司年营业额将从2021年的1700万瑞典克朗增加到2亿瑞典克朗(约1.3亿元人民币),营收目标做到“数十亿”。
罗姆开发出控制氮化镓功率半导体的新技术,有望年内供应样品
近日,罗姆官方消息显示,其开发出用于GaN半导体的高速控制IC,能够减少电源封装面积86%,可把通过集成电路切换电流开关时的时间缩短到了2纳秒(仅为原来的四分之一),是业界最快的。使用这种控制IC,GaN半导体就能最大限度地发挥出比现有的硅(Si)半导体等更好的高速开关性能,还能实现驱动外围部件的小型化。
业界消息显示,该技术预计将与该公司制造的GaN半导体等结合,应用于通信基站、数据中心(DC)、工业机器、飞行机器人(无人机)等领域。最早将在2023年内开始供应样品。
国内GaN动态:6大项目开工/投产
另外,我国2023年1月至3月有多个氮化镓项目迎来最新进展,包括百思特达半导体氮化镓项目、博康(嘉兴)半导体氮化镓项目、仙芈智造新型智能功率模组(IPM)研发生产基地项目、中国电科射频集成电路产业化项目、东科半导体超高频氮化镓电源管理芯片项目等。
百思特达半导体GaN外延片项目试生产
近日,据盘锦日报消息,辽宁百思特达半导体旗下氮化镓项目获得新进展——2英寸&4英寸外延片处于试生产和产品认证阶段,正式投产后,可实现月生产2500片的产能。
据介绍,百思特达是2019年兴隆台区和盘锦高新区共同引进的高新技术产业项目,该公司主要研发生产氮化镓晶圆及氮化镓基芯片系列产品。
2019年11月,百思特达氮化镓项目正式开工建设,该项目占地125亩,总投资15亿元,其中一期投资3亿元;去年5月,项目一期正式建成,预计增加10条氮化镓外延生产线,实现年产10万片氮化镓外延片和10亿颗氮化镓芯片的产能提升。
博康建GaN项目,年产能为3000片
3月6日,“嘉兴城南”官微发文称,博康(嘉兴)半导体总投资约6亿元的氮化镓射频功率芯片先导线项目正式开工,该项目占地面积46667平方米,其中一期用地约33200平方米。
公开资料显示,博康(嘉兴)半导体成立于2022年10月,公司主营业务包括半导体分立器件制造、销售及服务等。
而且,3月3日,嘉兴市公共资源交易中心发布招标公告称,博康(嘉兴)半导体年产3000片氮化镓射频功率芯片先导线项目设计对外采购施工总承包,招标估算价约为1.9亿元。
根据公告,博康的氮化镓项目位于浙江嘉兴经开区,总工期历时一年左右,将新建工业厂房30543平米,并引进光刻机、磁控溅射机等设备约100台套用于生产国内技术领先的通信用氮化镓射频芯片先导线,预计年产能将为3000片。
东科半导体超高频氮化镓电源管理芯片项目预计4月底投产
据北青网消息,2月16日,东科半导体表示,旗下总投资5.5亿元的“超高频氮化镓电源管理芯片项目”已竣工,正在进行厂房装修和生产线调试,预计4月底投产。
公开资料显示,该项目项目占地52亩,新建厂房5.1万平米,主要从事氮化镓超高频AC/DC电源管理芯片、氮化镓应用模组封装线的研发、生产和销售。
仙芈智造新型智能功率模组(IPM)研发生产基地项目开工
今年1月上旬,合肥仙芈智造科技有限公司()仙芈智造新型智能功率模组(IPM)研发生产基地项目正式开工。该项目总投资5亿元,建成后可实现年产3000万颗工业级IPM产品、1000万颗汽车级IPM产品、1000万颗氮化镓芯片封装产能,预计全部投产后年销售收入可达12亿元。
此前消息显示,该项目于2022年6月签约落户安徽蚌埠传感谷。目前,厂房外部墙面改造已完成,开始装修厂房和设备入场。
中国电科射频集成电路产业化项目建成完工
据中铁建工集团公众号消息,1月10日,中铁建工集团旗下“中国电科射频集成电路产业化项目”已经建成完工,该项目总投资超过30亿元。
项目建成后将形成年均5亿只射频集成电路,6万片4~6英寸氮化镓射频功率器件,1000万只射频模块的设计、生产、测试能力。
格晶半导体第三代半导体产业化项目落地江西上饶 总投资25亿元
据格晶半导体官方消息,1月5日,江西上饶市万年县与上海格晶半导体有限公司举行合作签约仪式。
此次签约的第三代半导体产业化项目总投资达25亿元,项目投产后可实现年产5万片8寸GAN功率器件,成为江西省第一家中国第二家量产氮化镓车载功率器件的晶圆厂。
封面图片来源:拍信网
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