回首2023，碳化硅和氮化镓行业取得了哪些进步？出现了哪些变化？2024将迎来哪些新机遇和新挑战？

为更好地解读产业格局，探索未来的前进方向，行家说三代半、行家极光奖联合策划了《行家瞭望——2024，火力全开》专题报道。

本期嘉宾是意法半导体亚太区功率分立和模拟产品器件部市场和应用副总裁Francesco MUGGERI（沐杰励）。

全工序SiC工厂今年投产

第4代SiC MOS即将量产

行家说三代半：据《2023碳化硅（SiC）产业调研白皮书》统计，2023年全球新发布碳化硅主驱车型又新增了40多款，预计明年部分车型会规模量产。贵公司如何应对市场需求的增长？

意法半导体沐杰励：ST正在进行重大战略投资，以提高碳化硅产能，满足市场快速增长的需求。我们正在意大利新建一个全工序碳化硅衬底厂，并在中国成立了一家碳化硅合资企业，为汽车客户电动化转型提供一个可靠的供应链。

行家说三代半：贵公司如何看待中国新能源汽车市场？现阶段，贵公司的碳化硅业务在中国EV市场取得了哪些成绩？如何服务中国市场？

意法半导体沐杰励：中国新能源汽车市场将继续增长，国内头部电动车企和一级供应商将我们的SiC产品广泛用于电驱逆变器、车载充电机、直流/直流变换器（DC-DC）和电动压缩机。

为了满足中国新能源汽车市场快速增长的碳化硅需求，我们正在快速扩大宽禁带器件产能。

• 意大利卡塔尼亚新的全工序碳化硅衬底制造厂正在建设中，预计2024年开始投产。

• 2023年6月，ST宣布与三安光电成立合资企业，在中国量产200毫米碳化硅器件。该合资公司将支持中国汽车电动化发展，满足市场对意法半导体碳化硅器件不断增长的需求。

• 第四代SiC MOSFET技术将于2024年量产，以增强我们在性能和成本方面的竞争力。

超650万汽车搭载ST SiC器件

服务＞75家汽车客户

行家说三代半：针对EV市场，贵公司主推哪些碳化硅技术和产品？相较于其他企业，贵公司的优势体现在哪里？

意法半导体沐杰励：我们拥有一个阵容强大的基于平面技术的SiC MOSFET产品组合，这些产品非常适合新能源汽车电驱逆变器、车载充电机、直流/直流变换器（DC-DC）和电动压缩机。平面技术工艺简单，更适合大规模制造，品质因数FOM较低，动态性能较好，栅极氧化层耐受更高的电场强度，并确保目标应用具有很高的可靠性。

意法半导体对汽车应用有全面深入的了解，如今，已有650多万辆纯电动汽车搭载了意法半导体的SiC MOSFET，包括电驱逆变器、车载充电机、直流/直流变换器（DC-DC）。我们从2017年开始交付SiC产品，与全球超过75家整车制造商和一级配套厂商建立了业务关系。

为确保我们的产品具有全球一流的品质，发货产品100%经过成品老化和晶圆级老化测试，老化试验过程采用优化配方。先进的SiC MOSFET技术结合供应链垂直整合战略，确保我们的产品性能、成本结构和供货能力具有市场竞争力。

新能源、工业需求井喷

新建5大工厂提升产能

行家说三代半：除了汽车市场外，针对其他应用贵公司主推哪些碳化硅技术和产品？

意法半导体沐杰励：除了汽车市场外，新能源和其他工业应用对SiC需求也出现井喷，我们专注这些应用，是这些市场中有吸引力的合作伙伴。

我们不断创新宽禁带技术，以应对各行各业新出现的挑战。我们拥有广泛的产品组合，包括650V、1200V、1700V以及即将推出的2000V新产品。基于平面技术的第三代产品已于2021年开始批量生产，用于汽车和工业应用，并拥有广泛的分立和功率模块产品组合。第三代系列在给定的芯片尺寸下具有更高的电流能力、更低的导通损耗、更低的开关损耗和更高的频率（外形尺寸小）。意法半导体最先进的SiC MOSFET技术和垂直制造战略确保了我们在性能成本结构和供应能力上的竞争力。

行家说三代半：面对逐渐爆发的市场需求，贵公司有哪些举措为客户提供稳定的产品供应？

意法半导体沐杰励：意法半导体确保为客户提供一个灵活可靠的供应链，以支持他们的需求增长。为此，意法半导体正在大力投资技术研发和产能。

2022年，我们的资本支出约35亿美元，2023年预计增长到40亿美元左右。通过这些投资，我们正在升级300mm晶圆的产能布局，特别是宽禁带产品的产能。

我们正在快速提高碳化硅和氮化镓等宽禁带产品的产能。除了前面提到的正在意大利卡塔尼亚建设的新的全工序碳化硅衬底制造厂以外，为满足快速增长的氮化镓市场的需求，我们还在法国图尔扩大氮化镓的产能。

此外，2023年6月，我们宣布与三安光电成立合资企业，在中国量产200mm SiC器件。该合资公司将支持中国汽车电动化以及工业电力和能源的发展，满足市场对意法半导体碳化硅器件不断增长的需求。意法半导体前端合资公司、深圳封测厂和三安200mm碳化硅衬底独资工厂协同合作，为中国客户提供了一个完全垂直整合的SiC价值链。新的合资碳化硅工厂计划于2025年底投产。

除了SiC和GaN技术外，我们还是一家量产300mm数字芯片的半导体公司，将继续投资扩大数字芯片的产能，同时还将提高300mm模拟芯片的产能。我们最近的投资项目是与格芯（GlobalFoundries）合作在法国克罗尔建300mm晶圆厂。我们还继续投资建设在意大利米兰阿格拉特新建的300mm模拟和功率晶圆厂。目前，我们正在投资提高产能，预计到2025年底达到设计产能。总之，这些投资将使300mm芯片产能在2022年至2025年间提高一倍。

创新SiP解决GaN挑战

8英寸+技术沉淀满足车规苛刻要求

行家说三代半：贵公司的氮化镓业务也在发力，意法半导体将锚定哪些应用市场？

意法半导体沐杰励：意法半导体正在积极开发GaN业务，重点目标应用领域包括AC-DC适配器和智能手机快充、服务器电源、电信基站、光储充等工业应用等等。

行家说三代半：相较于其他氮化镓企业，贵公司的氮化镓“杀手锏”是什么？目前，贵公司的氮化镓技术有哪些新的进展？

意法半导体沐杰励：氮化镓材料在半导体领域的应用由来已久，但在终端产品市场尚未广泛应用。采用该技术面临的一个挑战是，氮化镓功率器件需要精确的驱动信号才能正常工作，并提供最高的效率和性能，尤其是在高频应用中。

意法半导体解决了这个问题，我们的方法是在一个系统级封装（SiP）内集成栅极驱动器、控制器与氮化镓功率管（例如，意法半导体的MasterGaN和 VIPerGaN产品系列），以优化驱动特性，最小化栅极驱动器和氮化镓功率器件之间的距离，从而最大限度地减少寄生效应。

行家说三代半：目前，650V氮化镓在充电头等消费类电子领域已经进入了价格战，贵公司会有哪些差异化市场路线？8英寸晶圆线能够为贵公司提供哪些方面的赋能？

意法半导体沐杰励：我们承诺为客户提供高品质、高性能的氮化镓产品，注重技术创新和产品可靠性。我们还与客户合作开发定制化解决方案，满足他们最终应用的特定需求。此外，除了消费类充电器/适配器应用之外，新能源、电动汽车和其他工业领域也存在应用机会，但是这些领域对氮化镓技术的性能要求更高。

系统可靠性也是ST的一个战略性专注点。200毫米晶圆生产线具有生产效率高的优势，有助于我们大幅提高产能，满足市场需求，同时保持产品高质量。

行家说三代半：在900V和1200V等更高压等级氮化镓产品方面，贵公司会有哪些规划？有哪些应用？

意法半导体沐杰励：我们正在仔细研究横向结构1200V GaN晶体管是否适用于目前市场需求之外的未来应用。验证器件性能和可靠性将是这些新的电压级别器件开放路线图的主线。

行家说三代半：在200V以下的氮化镓技术方面，贵公司目前有哪些产品？有哪些应用？

意法半导体沐杰励：虽然我们当前的GaN产品组合侧重于200V以上的应用，但200V以下的器件已进入我们的技术开发计划中，主要用于高能效移动设备充电器。

行家说三代半：如何看待氮化镓在汽车领域的市场机会？贵公司的氮化镓会如何开拓汽车市场？

意法半导体沐杰励：GaN对想要提高电驱系统能效的车企具有吸引力。我们的目标是利用法国图尔200mm晶圆厂和我们的电力电子技术沉淀，使我们的专有GaN晶体管产品能够胜任车载充电机、直流/直流变换器（DC-DC），甚至电驱逆变器。从长远来看，我们相信GaN对于满足汽车苛刻的绿色低碳和性能要求至关重要。