geïntegreerde schakeling

1.High kosten en lage opbrengst
De substraatcapaciteit beperkt marktlevering

Alvorens de spaanders van het siliciumcarbide te vervaardigen, zijn er eerst twee stappen: substraat productie en epitaxial wafeltjeproductie, die belangrijke componenten van de apparaten van het siliciumcarbide zijn. Vanuit het perspectief van de structuur van productiekosten van de apparaten van het siliciumcarbide, zijn de substraatkosten het grootst, rekenschap gevend van 47%; De tweede is de uitbreidingskosten, die van 23% rekenschap geven.
Het substraat is de embryonale vorm van een wafeltje van het siliciumcarbide. Het produceert het poeder grondstoffen van het siliciumcarbide door high-purity siliciumpoeder en koolstofpoeder te mengen, en ondergaat dan een methode van de kristalgroei in specifieke omstandigheden om de cilindrische baren van het siliciumcarbide te produceren. Na verwerking, snijdend, en verkrijgend een wafeltje van het siliciumcarbide met een dikte van niet meer dan 1mm, ondergaat het wafeltje het malen van, het oppoetsen van, en het schoonmaken om een substraat van het siliciumcarbide definitief te verkrijgen.
Tijdens de productie van de substraten van het siliciumcarbide, zijn er uiterst hoge eisen ten aanzien van de zuiverheid van grondstoffen, milieucontrole van de kristalgroei, en recentere verwerking. Daarom heeft de productie van de substraten van het siliciumcarbide problemen zoals langzaam groeipercentage, hoge vereisten voor kristalvorm, en hoge knipselslijtage. Dit leidt direct tot het probleem van lage opbrengst en lage productiviteit van het substraat.
De kwaliteit van het substraat beïnvloedt direct de kwaliteit van verdere epitaxial wafeltjegeneratie, en beïnvloedt later de prestaties van de gebeëindigde apparaten van het siliciumcarbide. Daarom gelooft de industrie over het algemeen dat de volledige industrie van het siliciumcarbide nog door de productiecapaciteit substraatmaterialen in de komende jaren zal gedreven worden.
Volgens de voorspelling van Wolfspeed, zal de marktomvang van sic materialen in 2022 $700 miljoen zijn, en de apparatenmarktomvang zal $4,3 miljard zijn. In 2026, zal de sic materiële markt 1,7 miljard Amerikaanse dollars bereiken, en de apparatenmarkt zal 8,9 miljard Amerikaanse dollars bereiken. Vanaf 2022 tot 2026, was het samengestelde jaarlijkse groeipercentage van de materiële marktomvang 24,84%, overschrijdend het samengestelde jaarlijkse groeipercentage van de apparatenmarktomvang.
Vanuit het perspectief van globaal het substraatmarktaandeel van het siliciumcarbide, geven Wolfspeed, Rome, en IIVI collectief van 80% rekenschap, zo betekent het dat het tempo van uitbreiding van deze drie bedrijven de levering van substraten zal beperken.
Anderzijds, verhogen deze drie ondernemingen geleidelijk aan het aandeel van hun eigen materialen. Bijvoorbeeld, zal het aandeel van Wolfspeed van hun eigen materialen van 40% in 2021 tot 56% in 2024 stijgen, verder samenpersend de capaciteit die aan de markt kan wegvloeien. In de komende jaren, zal er grotere druk op globale substraatproductiecapaciteit zijn.
Aangezien wij kunnen zien, hebben Mercedes Benz, Land Rover, de Heldere Motoren, General Motors, Volkswagen, en anderen allen om met Wolfspeed verkozen samen te werken, die erop wijst dat de industrie van het siliciumcarbide niet alleen op het apparateneind is, maar zelfs hebben de stroomafwaartse systeemleveranciers of de voertuigbedrijven capaciteitsreserves aan de stroomopwaartse aanbodzijde gemaakt.
Gong Xi wees erop dat momenteel, de opbrengst en de kwaliteit van het substraat niet bevredigend voor zowel de hoofdondernemingen als de ondernemingen die in het midden worden gevestigd zijn. Dit zal leiden tot substraten die MOSFET aan geen vereisten voldoen die de Schottky-diode (SBD) beïnvloeden markt. Als de opbrengst en de kwaliteit van dit deel van het substraat kunnen worden verbeterd, kan het helpen de beperkingen op MOSFET productiecapaciteit verminderen, die van de mate afhangt waarin de opbrengst en de kwaliteit van binnenlandse substraatondernemingen na verloop van tijd zullen verbeteren.

2.Substrate en de Herhaling van het Apparatenproces
De markt van het siliciumcarbide is verre van rijp

       Als MOSFETs, wordt silicium gebaseerde IGBTs ook gebruikt in automobiel hoofdaandrijvingssystemen. Als zeer rijp machtsapparaat, is zijn procesherhaling beter rond de structuur. Gong Xi gelooft dat op dit punt, de ontwikkeling van de apparaten van het siliciumcarbide ook hetzelfde zal zijn. Namelijk zal de evolutie van vlak aan geularchitectuur de groeiruimte in prestaties en kosten brengen.
Bovendien zal het bewegen zich van een 6 duimsubstraat aan een 8 duimsubstraat significante veranderingen ook bewerkstelligen en zal een keerpunt worden. Wolfspeed schat dat de kosten van één enkele 8 duim naakte spaander 37% van de huidige 6 duim tegen 2024 zullen zijn, wat een 63%-daling van kosten betekent. Deze daling van kosten omvat een verhoging van opbrengst en een verhoging van het aantal naakte films.
Yole wees in het rapport erop dat het het carbidewafeltje van het 8 duimsilicium als een zeer belangrijke stap in het uitbreiden van productie wordt beschouwd. Het doel is duidelijk productie te verhogen en een voordeel in de volgende ronde van de concurrentie te bereiken. Belangrijk IDMs ontwikkelt hun eigen het carbidewafeltje van het 8 duimsilicium productiemogelijkheden; Vanaf 2022, zijn sommige wafeltjeleveranciers begonnen steekproeven te verschepen. In van het de machtssilicium van Yole het carbidevoorspelling, zal 6 duim het belangrijke platform voor de volgende vijf jaar blijven. Nochtans, beginnend in 2022, zal de eerste 8 duim als een strategisch middel door marktdeelnemers worden beschouwd.
„Overlappend het effect van apparatenconfiguratie, voorspelt Wolfspeed dat als de 8 duimsubstrate+trench type aanpak wordt gevolgd, de kosten van de apparaten van het siliciumcarbide aan 28% van de huidige 6 inch+planar-structuur.“ in de komende jaren zullen verminderen.
Met de veranderingen in proces en substraatgrootte, is het effect op apparatenkosten enorm. Hetzij in termen van configuratie of productie van 8 duimsubstraten, zal het een invloed op het bestaande marktpatroon in de toekomst hebben. Dit herhaalde proces is een kans voor binnenlandse ondernemingen.

3. Beheers het stroomopwaartse materiële eind
Belangrijke punten voor binnenlandse substitutie

          Het automobielvoltageplatform evolueert van 400V-600V-800V, maar in feite, is de evolutiesnelheid sneller dan het stroomopwaartse materiële eind van het siliciumcarbide, zo het dat de vensterperiodes van stroomopwaarts en stroomafwaarts slecht gecombineerd zijn, vooral voor de binnenlandse industrie van het siliciumcarbide betekent.
Dit zal leiden tot een groter hiaat tussen vraag en aanbod. Who kan het vullen en hoe? Dit is een vraag dat wij moeten denken over.
Gong Xi zei dat vele investeringsinstellingen eenvoudig het verzendingsvolume van de apparaten van het siliciumcarbide of onderzoek en ontwikkelingsinvestering in de komende jaren als statisch observatieperspectief gebruiken om de industrie te beoordelen, maar de industrie van het siliciumcarbide moet nog een dynamisch perspectief nemen om de grootte van de het apparatenmarkt van het siliciumcarbide in de komende jaren te zien.
De volledige de industrieketen van het siliciumcarbide is verdeeld in verschillende segmenten. De toeleverancierketen omvat grondstoffen, substraatmaterialen, en epitaxial materialen. De midstream industrie omvat spaander structureel ontwerp, spaander productie, apparaten, en modules. De stroomafwaartse toepassingsgebieden omvatten zonne photovoltaic, halfgeleider, automobiel, spoorvervoer, de basisstations van 5G, bouwmaterialen, en de staalindustrieën.
De lay-out van elke onderneming in elke verbinding varieert, van IDM aan substraat of epitaxial materialen, aan epitaxial wafeltjes en apparaten. De deskundigen van de kerndenkgroep schatten dat als de epitaxial+device-benadering wordt gebruikt, de brutowinst rond 60% zal zijn, en als de epitaxial spaanderzaken worden verwijderd, zal de brutowinst rond 37% zijn. De brutowinst van de laatstgenoemden is fundamenteel hetzelfde als dat van silicium gebaseerde apparatenfabrikanten.
Dit wijst erop dat als u niet het stroomopwaartse materiële eind beheerst en slechts de apparaten van het siliciumcarbide, vanuit een brutowinstperspectief maakt, er geen winst in vergelijking met silicium gebaseerde apparaten is.
Toevoegend aan de veranderingen in hierboven besproken substraatgrootte en apparatenconfiguratie, zal de binnenlandse markt significante kostendruk in de komende jaren onder ogen zien. Daarom moet de sleutel tot het gebruik maken van de van kansen van de toekomstige industrie de stroomopwaartse materiële industrie ontwikkelen.
Het zal 2-3 jaar vergen om de grootte van de substraten van het siliciumcarbide in 8 duim om te zetten. Op korte termijn, zijn worden gebaseerd de kostenprestaties van de apparaten van het siliciumcarbide die op 6 duimsubstraten nog hoog. Nochtans, op middellange tot lange termijn, zullen de huidige MOSFET van het siliciumcarbide fabrikanten op grote schaal voor uitdagingen en druk in de toekomst staan.
Yole zei dat twee belangrijke tendensen de de leveringsketen van het siliciumcarbide beïnvloeden: verticale integratie van wafeltje productie en module verpakking om meer opbrengst in de komende jaren te produceren. In deze context, de eindsystemenbedrijven (zoals automobieloems) sneller siliciumcarbide goed en keuren om het verschaffen van veelvoudige wafeltjeleveranciers op de markt buigzamer te beheren.