नई ऊर्जा वाहनों और संचार उपकरणों की उद्योग श्रृंखला तेजी से विकसित हो रही है, और बिजली अर्धचालकों की मांग बहुत बढ़ गई है, विशेष रूप से तीसरी पीढ़ी के बिजली अर्धचालकों की मांग है, जो कि SiC और GaN द्वारा दर्शाए गए हैं। योल के अनुसार, SiC के लिए सबसे बड़ा आवेदन बाजार ऑटोमोबाइल से आता है। SiC समाधान का उपयोग सिस्टम को अधिक कुशल, हल्का और अधिक कॉम्पैक्ट बना सकता है। धीरे-धीरे SiC लागत में कमी और अनुप्रयोगों के निरंतर विस्तार के साथ, भविष्य के बाजार विकास की संभावनाएं व्यापक हैं।

वर्तमान में, घरेलू SiC बिजली उपकरण मुख्य रूप से आयात पर निर्भर करते हैं, और ऑटो उद्योग श्रृंखला विशेष रूप से इस पर निर्भर है। इस स्थिति को बदलने के लिए, इस वर्ष के "दो सत्रों" के दौरान, डेमोक्रेटिक प्रोग्रेसिव्स की केंद्रीय समिति द्वारा प्रस्तुत "चीन के पावर सेमीकंडक्टर उद्योग के वैज्ञानिक विकास को बढ़ावा देने का प्रस्ताव" शक्ति अर्धचालक उद्योग विकास नीति को और बेहतर बनाने के लिए प्रस्तावित किया गया है और इसमें शामिल हैं राष्ट्रीय योजना में नई शक्ति अर्धचालक सामग्रियों का अनुसंधान और विकास। , जल्द से जल्द बिजली अर्धचालकों की स्वतंत्र आपूर्ति का एहसास करें। भविष्य में, मेरे देश की नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग श्रृंखला के पैमाने को और विस्तारित किया जाएगा, और एक विस्फोट में बिजली उपकरणों की मांग की जाएगी। इस कारण से, व्यापार के अवसरों को सूंघने वाले घरेलू निर्माता भी SiC पावर सेमीकंडक्टर उद्योग श्रृंखला के लेआउट को तेज कर रहे हैं।


ऑटोमोटिव SiC उपकरणों की मांग बढ़ी है

नए ऊर्जा ऑटोमोबाइल उद्योग में बैटरी जीवन और चार्जिंग की "पुरानी कठिनाई" है जिसे तत्काल हल करने की आवश्यकता है। इस कारण से, कार कंपनियों को उच्च रूपांतरण दक्षता वाले पावर सेमीकंडक्टर्स की आवश्यकता होती है, जो SiC पावर डिवाइस बाजार के विस्तार के लिए एक महत्वपूर्ण प्रेरक शक्ति बन गई है। तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक सामग्रियों में से एक के रूप में, SiC में एक व्यापक बैंड गैप, उच्च विखंडन विद्युत क्षेत्र, तापीय चालकता, इलेक्ट्रॉन संतृप्ति दर और विकिरण प्रतिरोध है। इसलिए, SiC बिजली उपकरणों में उच्च वोल्टेज रेटिंग और कम चालन है। प्रतिरोध और तेज स्विचिंग गति के मामले में इसका अच्छा प्रदर्शन है, जो ऊर्जा रूपांतरण और ऊर्जा दक्षता में ऑटो कंपनियों की जरूरतों को पूरा कर सकता है।

विशेष रूप से ऊर्जा दक्षता में सुधार के मामले में, अन्य सिलिकॉन-आधारित सामग्रियों पर SiC उपकरणों के उत्कृष्ट लाभ हैं। बॉश ऑटोमोटिव चाइना के अध्यक्ष जार्जेस एंडरी ने कहा कि सिलिकॉन कार्बाइड अर्धचालक मोटरों में उच्च शक्ति ला सकते हैं और मोटर वाहन उद्योग में नए बदलाव लाएंगे। पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित उत्पादों की तुलना में, सिलिकॉन कार्बाइड उत्पादों के उपयोग से ऊर्जा की खपत में 50% की कमी आती है, और कार की क्रूज़िंग रेंज को 6% तक बढ़ाने के लिए बिजली में भी सुधार हुआ है।

अन्य सिलिकॉन-आधारित उत्पादों की तुलना में, सिलिकॉन कार्बाइड में बेहतर चालकता और उच्च स्विचिंग आवृत्ति होती है, जिससे ऊर्जा की खपत कम होती है और लागत कम होती है। वर्तमान में, टेस्ला जैसे ओईएम ने सिलिकॉन कार्बाइड उत्पादों को पेश किया है। इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइव मोटर की शक्ति बढ़ाने और ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए, टेस्ला मॉडल 3 मोटर नियंत्रक पर पूर्ण SiC पावर मॉड्यूल का उपयोग करता है। विदेशी disassembly और विश्लेषण के अनुसार, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण में इन्वर्टर ST के SiC कोर पावर डिवाइस का उपयोग करता है। संपूर्ण बिजली मॉड्यूल एकल ट्यूब मॉड्यूल से बना होता है जिसमें 650V का वोल्टेज होता है।

पिछले उत्पाद प्रतिस्थापन अनुभव के आधार पर, अन्य कार कंपनियां धीरे-धीरे टेस्ला के प्रदर्शन प्रभाव के तहत SiC पावर मॉड्यूल पर स्विच करेंगी। अगले 3-5 वर्षों में इलेक्ट्रिक वाहन ट्रांसमिशन सिस्टम में व्यापक रूप से SiC उपकरणों का उपयोग किया जाएगा। सीएसए रिसर्च की एक रिपोर्ट से पता चलता है कि 2019 में, नई ऊर्जा वाहन खंड (पूर्ण वाहन और चार्जिंग सुविधाओं सहित) में SiC उपकरणों का एप्लिकेशन स्केल लगभग 430 मिलियन युआन है, और बाजार का आकार 2024 में 1.624 बिलियन युआन तक पहुंच जाएगा, औसत वार्षिक चक्रवृद्धि दर। दर 30.4% तक पहुंच गई।

2019 में नई ऊर्जा वाहन बिक्री के दृष्टिकोण से, चीन अभी भी वैश्विक नए ऊर्जा वाहन बाजार के आधे हिस्से पर काबिज है। यह तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर SiC के लेआउट को बढ़ाने के लिए प्रमुख अंतरराष्ट्रीय निर्माताओं के लिए एक प्रमुख बाजार भी है। यह समझा जाता है कि SiC उपकरणों की बाजार हिस्सेदारी मुख्य रूप से विदेशी निर्माताओं के हाथों में केंद्रित है, जिनमें से Infineon, ROHM, ST और क्री चार कंपनियों का वैश्विक बाजार में लगभग 90% हिस्सा है। मिडस्ट्रीम सेमीकंडक्टर निर्माताओं जैसे क्री, ROHM, Infineon, और अन्य सेमीकंडक्टर निर्माताओं के अलावा, जिन्होंने ऑटोमोटिव-ग्रेड SiC मॉसफेट उत्पाद लॉन्च किए हैं, टियर 1 कंपनियों द्वारा प्रतिनिधित्व की जाने वाली डाउनस्ट्रीम कंपनियां जैसे बॉश, तेजी से ऑटोमोटिव सेमीकंडक्टर्स और उनकी तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक की सलाह दे रहे हैं। आधिकारिक तौर पर मोटर वाहन आपूर्ति श्रृंखला में प्रवेश किया है। निकट सहयोग। उद्योग के अंदरूनी सूत्रों ने Jiwei.com को बताया, “ऑटोमोटिव उद्योग श्रृंखला वर्तमान में सिलिकॉन कार्बाइड की खपत का सबसे बड़ा केंद्र है। दुनिया की नंबर एक टियर 1 कंपनी के लाभ के साथ, बॉश को पावर सेमीकंडक्टर उपकरणों में तेजी से शिपिंग किया गया है, और अब इसे यूरोपीय सेमीकंडक्टर बाजार में सूचीबद्ध किया गया है। चौथा आयतन। ”


घरेलू कंपनियाँ SiC में अपनी ताकत बढ़ाती हैं

विदेशी दिग्गजों द्वारा निवेश बढ़ाने के अलावा, घरेलू कंपनियां सक्रिय रूप से नीतियों के मजबूत समर्थन और ऑटोमोटिव उद्योग श्रृंखला द्वारा SiC चिप बाजार के प्रचार के तहत SiC उद्योग श्रृंखला के लेआउट को सक्रिय रूप से बढ़ा रही हैं। "चीन के पावर सेमीकंडक्टर उद्योग में एक विशाल स्थान और आशाजनक संभावनाएं हैं। घरेलू बिजली अर्धचालक कंपनियों के लिए जो चीनी बाजार पर भरोसा करते हैं, इसे एक विकास अवसर कहा जा सकता है जो याद नहीं किया जा सकता है।" Li Hong, China Resources Micropower Device Business Group के महाप्रबंधक, का साक्षात्कार Jiwei.com के रिपोर्टर ने कहा जब।

उत्पादन लाइन लेआउट के संदर्भ में, चीन रिसोर्स माइक्रो ने हाल ही में देश के पहले 6-इंच वाणिज्यिक SiC वेफर उत्पादन लाइन के आधिकारिक बड़े पैमाने पर उत्पादन की घोषणा की। उत्पादन लाइन इतनी जल्दी बड़े पैमाने पर उत्पादन प्राप्त कर सकती है, क्योंकि मुख्य रूप से चीन संसाधन माइक्रो ने अन्य निर्माताओं से एक अलग रणनीति अपनाई है। चाइना रिसोर्स माइक्रो के प्रासंगिक सूत्रों के अनुसार, "अधिकांश अन्य कंपनियों के विपरीत, वे सिलिकॉन कार्बाइड के लिए उत्पादन लाइनों में निवेश कर सकते हैं, जो 4-इंच वेफर्स के साथ शुरू होता है, और फिर प्रक्रिया के परिपक्व होने के बाद 6-इंच और 8-इंच तक विकसित होता है, और हम मूल Si उत्पादन लाइन को अनुकूलित किया गया था। Si बिजली उपकरण उत्पादन लाइन में हमारे समृद्ध अनुभव के कारण, हमने शुरुआत में सीधे 6 इंच से शुरुआत की, परीक्षण और त्रुटि के समय और लागत को कम किया, और जल्द से जल्द SiC6 को पूरा किया। कम निवेश के साथ संभव। इंच वाणिज्यिक उत्पादन लाइन निर्माण। " हालांकि, व्यक्ति ने कहा कि वफ़र पास दर और उत्पादन क्षमता के विवरण का खुलासा करना सुविधाजनक नहीं है।

Jiwei के अनुसार, दुनिया में SiC वेफर्स की वर्तमान योग्य दर 70% -80% के बराबर है, जबकि चीन इलेक्ट्रॉनिक्स SiC उद्योग बेस में 4 इंच SiC वेफर्स की योग्य दर 65% तक पहुंच सकती है, जो 180,000 तक पहुंच सकती है तीन साल के भीतर। टुकड़ों / वर्ष उत्पादन क्षमता।

वर्तमान में, घरेलू SiC वेफर्स की समग्र योग्यता दर अधिक नहीं है। सामग्री सूक्ष्म स्तर से, यह मुख्य रूप से क्रिस्टल विकास संरचना से संबंधित है। SiC सिंगल क्रिस्टल में 250 से अधिक प्रकार के आइसोमर्स होते हैं, लेकिन 4H-SiC सिंगल क्रिस्टल संरचना का उपयोग मुख्य रूप से पावर सेमीकंडक्टर्स बनाने के लिए किया जाता है। दूसरे शब्दों में, एकल क्रिस्टल विकास संरचना सीधे निर्धारित करती है कि वेफर योग्य है या नहीं। बेसिक सेमीकंडक्टर्स के वी वेई ने जी माइक्रोग्रिड से कहा, “यदि आप SiC सिंगल क्रिस्टल को उगाते समय सटीक नियंत्रण नहीं करते हैं, तो आपको अन्य SiC क्रिस्टल संरचनाएं मिलेंगी, जिससे सीधे तौर पर असफलता मिलेगी। इससे हमें बचने की जरूरत है। मामला।"

यह समझा जाता है कि बेसिक सेमीकंडक्टर वर्तमान में पूरी तैयारी और सामग्री की तैयारी, चिप डिजाइन, निर्माण प्रक्रिया, पैकेजिंग और परीक्षण, और सिलिकॉन कार्बाइड बिजली उपकरणों के अनुप्रयोग को कवर करने वाली पूरी उद्योग श्रृंखला का अनुसंधान और विकास करता है। यह क्रमिक रूप से पूर्ण वर्तमान और वोल्टेज ग्रेड सिलिकॉन कार्बाइड Schottky डायोड, और विश्वसनीयता के लिए परीक्षण किया गया 1200V सिलिकॉन कार्बाइड MOSFET, मोटर वाहन ग्रेड पूर्ण SiC बिजली मॉड्यूल के रूप में पहली घरेलू उत्पादन किया है। वेई वेई जिवीई से पता चला, "वर्तमान में, बुनियादी अर्धचालक ऑटोमोटिव ग्रेड SiC उपकरणों को घरेलू OEMs को टाई 1 आपूर्तिकर्ताओं के माध्यम से आपूर्ति की गई है।"

यद्यपि कई घरेलू कंपनियां ऑटोमोटिव-ग्रेड SiC उत्पादों को तैनात कर रही हैं, लेकिन कुछ ने उन्हें पहले ही ओईएम को आपूर्ति की है। घरेलू निर्माताओं के लिए, चाहे उनके पास "कार पर चढ़ने" का अवसर हो, मुख्य रूप से इस बात पर निर्भर करता है कि उत्पाद कार-स्तरीय मानकों की सीमा को पार कर सकता है या नहीं। इस संबंध में, वी वेई ने Jiwei.com को बताया कि कार पर बुनियादी अर्धचालक क्यों मिल सकते हैं। "SiC उत्पादों की उपलब्धता कार की विश्वसनीयता से संबंधित है। विश्वसनीयता डिवाइस की जीवन प्रत्याशा का एक माप है, अर्थात, डिवाइस को कितने समय तक चलने की गणना करने के लिए विश्वसनीयता परिणामों का उपयोग किया जा सकता है। विनिर्देश आवश्यकताओं को पूरा करें। । आमतौर पर औद्योगिक उत्पाद विश्वसनीयता सत्यापन के लिए नमूनों की संख्या 22 के रूप में चुना जाता है। बुनियादी अर्धचालक मोटर वाहन ग्रेड की आवश्यकताओं के अनुसार नमूनों की संख्या बढ़ाकर 77 कर देते हैं, और उपकरणों का परीक्षण करने के लिए एईसी-क्यू श्रृंखला ऑटोमोटिव ग्रेड प्रमाणन मानकों का उपयोग करते हैं। जैसा कि वे सफलतापूर्वक पास करते हैं, परीक्षण के बाद, आप ट्रेन पर चढ़ने के लिए टिकट प्राप्त कर सकते हैं। "

घरेलू उद्योग की स्थिति से अलग, अंतर्राष्ट्रीय सेमीकंडक्टर दिग्गज के यूनिपोलर 600V-1700V 4H-SiC JBS और MOSFET का व्यवसायीकरण किया गया है। 2019 में, क्री ने घोषणा की कि वह 8 इंच के सिलिकॉन कार्बाइड उत्पादन लाइन का निर्माण करेगी। घरेलू SiC उद्योग श्रृंखला और विदेशी देशों के बीच की खाई के बारे में, वेई वेई ने कहा, “वर्तमान में, घरेलू ऑटोमोटिव-ग्रेड SiC उद्योग विदेशी निर्माताओं से पीछे है। हमें जल्द से जल्द SiC उद्योग श्रृंखला को बेहतर बनाने के लिए SiC पूंजी और प्रौद्योगिकी में निवेश को मजबूत करने की आवश्यकता है। ”

चीन के SiC बाजार में निवेश बढ़ाने वाले विदेशी निर्माताओं के संदर्भ में, क्या घरेलू बिजली अर्धचालक निर्माता ऑटोमोटिव-ग्रेड SiC की दहलीज पार कर सकते हैं और सफलतापूर्वक "कार पर सवार हो सकते हैं"? इस संबंध में, उद्योग के लोगों का मानना ​​है कि "राष्ट्रीय नीति समर्थन और वित्तीय सहायता उद्योग के विकास में बहुत मदद करते हैं, और प्रासंगिक घरेलू उद्यम भी एक दूसरे का समर्थन करते हैं, इस क्षेत्र में प्रतिभाओं के प्रशिक्षण को महत्व देते हैं, और मूल्य वर्तमान व्यापार घर्षण में स्वायत्तता का वातावरण। परिस्थितियों में, घरेलू SiC निर्माताओं के पास अभी भी विकास के लिए बहुत जगह है। "