SiC與GaN功率半導體市場動向

2019年06月07日 来源:

  使用SiC的功率半导体的市场规模有多大?

  Roussel:2010年使用SiC二极管的设备增加,可以说2011年SiC制功率半导体市场进入了成形阶段。2011年的市场规模为5000万~5300万美元,到2012年之后,市场规模还将进一步扩大。

  經營SiC制功率半導體的企業增加了。過去只有德國英飛凌科技公司和美國科銳公司生產SiC二極管,而如今,羅姆、意法合資意法半導體公司、半南公司(Semisouth)、GeneSiC都已在供應產品。關于SiC晶體管,羅姆已經開始供應SiC MOSFET等,目前市面上就可以買到。

  SiC制功率半导体的用途有哪些?

  Roussel:SiC制功率半导体的用途分为低压、中压、高压三类。低压的耐压为600~1200V,适用于通信设备和服务器等要求高可靠度装置的PFC(功率因数校正)电路。中压的耐压为1.7~2.5kV,主要有望得到电动汽车和混合动力车逆变器电路的采用。耐压超过2.5kV的属于高压,适用于风力发电设备和电铁车辆等功率巨大的设备。

  听说SiC制功率半导体价格还很昂贵。

  Roussel:确实,价格还很贵。目前还只能用于要求高可靠等设备。SiC制功率半导体若便宜下来,将会一举普及。就SiC二极管来说,我们认为,只要单价降低到10美分/A以下,普及速度就会加快。

  现阶段的单价是16~17美分/A,距离目标还差一步。随着目前的主流4英寸基板扩大为6英寸基板,相信10美分/A以下会成为现实。

  SiC晶体管降价还需要时间。如今,耐压1.7kV、能通过20A电流的SiC晶体管,每个大约为70美元。我们认为,只要SiC晶体管降低到每个10~15美元,就会开始全面普及。

  在SiC制功率半导体领域,中国大陆、韩国、台湾企业有何动向?

  Roussel:中国大陆企业,Kingway Technology已涉足其中(注)。韩国企业有浦项下属企业和LG下属企业有可能涉足。韩国企业可能以为集团企业内部的产品开发器件为中心。亚洲企业涉足LED业务的案例很多,但进入SiC制功率半导体的门槛比LED高。从着手开发到生产出可用产品需要5~6年。

  (注)Kingway Technology据说也开发GaN类功率半导体。

  请问GaN类功率半导体现在有哪些动向?

  Roussel:能够供应高耐压产品的企业只有美国国际整流器公司(International Rectifier)和美国EPC公司等少数几家。产品线的扩充也比较慢。当初,我们曾经认为耐压600V的GaN类功率半导体将从2011年内开始供货,但截至2011年12月中旬,供货尚未开始。鉴于以上情况,我们只得推迟当初预测的GaN类功率半导体市场的形成时间。

  您认为GaN类功率半导体将从哪些产品开始采用?

  Roussel:与SiC不同,GaN估计将主要应用于消费类产品。例如,LED照明电源电路等的希望较大。这是因为GaN不仅效率高,而且在直到高达250℃的接合温度下都可以使用。

  消费类产品使用的功率半导体单价低廉。GaN类晶体管就算再便宜,也不会低于使用Si的超结(Super Junction)结构晶体管。然而,GaN类晶体管效率高、耐热性好,可以简单地制成散热部件,而且,因为适合高速开关,所以电容器和电感器等周边部件可以使用小容量类型,因此,整个系统的成本有望降低。

  着手开发GaN类功率半导体的企业很多。简直就像掀起了一股热潮。您关注的企业是哪一家?

  Roussel:我们在关注美国Transphorm。该公司是2008年由美国加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)创建的风险企业。其获得了6300万美元的资金,从事从GaN类外延结晶层的形成到器件设计、制造全套过程的开发。

  虽说技术性的内容完全保密,但因其是由在资金筹措规模和GaN类器件研究上有定评的UCSB所建立的,所以引起了相关各方的注意。至于Transphorm将会推出怎样性能的产品,仍需继续关注。

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