2023-03-28
1. Yüksek maliyet ve düşük verim
Substrat kapasitesi piyasa arzını sınırlar
Silisyum karbür yongaları üretmeden önce, ilk iki adım vardır: silisyum karbür cihazlarının önemli bileşenleri olan alt tabaka üretimi ve epitaksiyel gofret üretimi.Silisyum karbür cihazların üretim maliyeti yapısı açısından, alt tabaka maliyeti %47 ile en yüksek maliyettir;İkincisi, %23'lük bir oranla uzatma maliyetidir.
Substrat, silisyum karbür levhanın embriyonik şeklidir.Yüksek saflıkta silikon tozu ve karbon tozu karıştırarak silisyum karbür tozu hammaddeleri üretir ve daha sonra silindirik silisyum karbür külçeleri üretmek için belirli koşullar altında bir kristal büyütme yöntemine tabi tutulur.İşleme, kesme ve kalınlığı 1 mm'den fazla olmayan bir silisyum karbür gofret elde edildikten sonra, gofret son olarak bir silisyum karbür alt tabaka elde etmek için taşlama, cilalama ve temizlemeye tabi tutulur.
Silisyum karbür substratların üretim sürecinde, hammaddelerin saflığı, kristal büyümesinin çevresel kontrolü ve daha sonraki işleme için son derece yüksek gereksinimler vardır.Bu nedenle, silisyum karbür alt tabakaların imalatı, yavaş büyüme hızı, kristal şekli için yüksek gereksinimler ve yüksek kesme aşınması gibi problemlere sahiptir.Bu doğrudan alt tabakanın düşük verimi ve düşük üretkenliği sorununa yol açar.
Alt tabakanın kalitesi, sonraki epitaksiyel gofret üretiminin kalitesini doğrudan etkiler ve ardından bitmiş silisyum karbür cihazlarının performansını etkiler.Bu nedenle, endüstri genellikle tüm silisyum karbür endüstrisinin önümüzdeki birkaç yıl içinde alt tabaka malzemelerinin üretim kapasitesi tarafından yönlendirileceğine inanmaktadır.
Wolfspeed'in tahminine göre 2022'de SiC malzemelerinin pazar büyüklüğü 700 milyon dolar, cihaz pazar büyüklüğü ise 4.3 milyar dolar olacak.2026 yılında SiC malzeme pazarı 1,7 milyar ABD dolarına, cihaz pazarı ise 8,9 milyar ABD dolarına ulaşacak.2022'den 2026'ya kadar, malzeme pazar büyüklüğünün bileşik yıllık büyüme oranı, cihaz pazar büyüklüğünün bileşik yıllık büyüme oranını aşarak %24,84 oldu.
Küresel silisyum karbür alt tabaka pazar payı perspektifinden bakıldığında, Wolfspeed, Roma ve II-VI toplu olarak %80'i oluşturuyor, bu da bu üç şirketin genişleme hızının alt tabaka tedarikini sınırlayacağı anlamına geliyor.
Öte yandan, bu üç işletme kendi malzemelerinin oranını giderek artırmaktadır.Örneğin, Wolfspeed'in kendi malzemelerinin oranı 2021'de %40'tan 2024'te %56'ya çıkacak ve bu da pazara akabilecek kapasiteyi daha da sıkıştıracak.Önümüzdeki yıllarda, küresel substrat üretim kapasitesi üzerinde daha büyük bir baskı olacaktır.
Gördüğümüz gibi, Mercedes Benz, Land Rover, Lucid Motors, General Motors, Volkswagen ve diğerlerinin tümü Wolfspeed ile işbirliği yapmayı seçti; bu da silisyum karbür endüstrisinin yalnızca cihaz tarafında değil, hatta sonraki sistem tedarikçilerinde de olduğunu gösteriyor. araç firmaları memba tedarik tarafında kapasite rezervasyonları yapmışlardır.
Gong Xi, şu anda alt tabakanın veriminin ve kalitesinin hem ana işletmeler hem de ortadaki işletmeler için tatmin edici olmadığına dikkat çekti.Bu, Schottky diyot (SBD) pazarını etkileyen MOSFET gereksinimlerini karşılamayan alt tabakalara yol açacaktır.Alt tabakanın bu kısmının verimi ve kalitesi geliştirilebilirse, yerel alt tabaka işletmelerinin verim ve kalitesinin zaman içinde ne ölçüde iyileşeceğine bağlı olan MOSFET üretim kapasitesi üzerindeki kısıtlamaların hafifletilmesine yardımcı olabilir.
2.Substrat ve Cihaz İşlem İterasyonu
Silisyum karbür pazarı olgunlaşmaktan çok uzak
MOSFET'ler gibi silikon bazlı IGBT'ler de otomotiv ana tahrik sistemlerinde kullanılmaktadır.Çok olgun bir güç cihazı olarak, süreç yinelemesi yapı etrafında geliştirildi.Gong Xi, bu noktada silisyum karbür cihazların geliştirilmesinin de aynı olacağına inanıyor.Yani, düzlemsel mimariden hendek mimariye geçiş, performans ve maliyette büyüme alanı getirecektir.
Ayrıca 6 inçlik bir alt tabakadan 8 inçlik bir alt tabakaya geçmek de önemli değişiklikleri beraberinde getirecek ve bir havza haline gelecektir.Wolfspeed, tek bir 8 inçlik çıplak çipin maliyetinin 2024 yılına kadar mevcut 6 inçlik çipin %37'si olacağını tahmin ediyor, bu da maliyette %63'lük bir düşüş anlamına geliyor.Maliyetteki bu düşüş, verimdeki artışı ve çıplak film sayısındaki artışı içerir.
Yole, raporda 8 inçlik silisyum karbür levhanın üretimi genişletmede önemli bir adım olarak kabul edildiğine dikkat çekti.Amaç açıkça üretimi artırmak ve bir sonraki rekabet turunda avantaj elde etmektir.Başlıca IDM'ler kendi 8 inçlik silisyum karbür gofret üretim yeteneklerini geliştiriyor;2022 itibariyle, bazı gofret tedarikçileri numune göndermeye başladı.Yole'nin güç silisyum karbür tahmininde, 6 inç önümüzdeki beş yıl boyunca lider platform olmaya devam edecek.Ancak 2022'den itibaren ilk 8 inç, piyasa katılımcıları tarafından stratejik bir kaynak olarak değerlendirilecek.
"Cihaz konfigürasyonunun etkisiyle örtüşen Wolfspeed, 8 inçlik alt tabaka+hendek tipi yaklaşımın benimsenmesi halinde, silikon karbür cihazların maliyetinin önümüzdeki birkaç yıl içinde mevcut 6 inçlik+düzlemsel yapının %28'ine düşeceğini tahmin ediyor. ".
Proses ve alt tabaka boyutundaki değişikliklerin cihaz maliyetleri üzerindeki etkisi çok büyüktür.8 inçlik alt tabakaların konfigürasyonu veya üretimi açısından, gelecekte mevcut pazar modeli üzerinde bir etkisi olacaktır.Bu yinelemeli süreç, yerli işletmeler için bir fırsattır.
3. Yukarı akış malzeme ucuna hakim olun
Ev içi oyuncu değişikliği için kilit noktalar
Otomotiv voltaj platformu 400V-600V-800V'den değişiyor, ancak aslında evrim hızı, yukarı akış silisyum karbür malzeme ucundan daha hızlı, bu da, özellikle yerli silikon karbür için yukarı akış ve aşağı akışın pencere periyotlarının uyumsuz olduğu anlamına geliyor. endüstri.
Bu arz ve talep arasında daha büyük bir uçuruma yol açacaktır.Kim ve nasıl doldurabilir?Bu üzerinde düşünmemiz gereken bir soru.
Gong Xi, birçok yatırım kurumunun sektörü değerlendirmek için sadece silikon karbür cihazlarının sevkiyat hacmini veya önümüzdeki birkaç yıldaki araştırma ve geliştirme yatırımlarını statik bir gözlem perspektifi olarak kullandığını, ancak silikon karbür endüstrisinin hala dinamik bir bakış açısı alması gerektiğini söyledi. önümüzdeki birkaç yıl içinde silisyum karbür cihaz pazarının büyüklüğü.
Silisyum karbür endüstri zincirinin tamamı farklı bölümlere ayrılmıştır.Üretime dönük endüstri zinciri, ham maddeleri, substrat malzemeleri ve epitaksiyel malzemeleri içerir.Orta akım endüstrisi, çip yapısal tasarımı, çip üretimi, cihazlar ve modülleri içerir.Alt uygulama alanları arasında güneş fotovoltaik, yarı iletken, otomotiv, demiryolu taşımacılığı, 5G baz istasyonları, inşaat malzemeleri ve çelik endüstrileri yer alır.
Her bağlantıdaki her kuruluşun yerleşimi, IDM'den alt tabakaya veya epitaksiyel malzemelere, epitaksiyel gofretlere ve cihazlara kadar değişir.Çekirdek düşünce kuruluşu uzmanları, epitaksiyel+cihaz yaklaşımı kullanılırsa brüt kârın %60 civarında olacağını ve epitaksiyel çip işi kaldırılırsa brüt kârın %37 civarında olacağını tahmin ediyor.İkincisinin brüt karı, temel olarak silikon bazlı cihaz üreticilerininkiyle aynıdır.
Bu, yukarı akış malzeme ucuna hakim değilseniz ve yalnızca silisyum karbür cihazlar yaparsanız, brüt kar açısından silikon bazlı cihazlara kıyasla hiçbir kârın olmadığını gösterir.
Yukarıda tartışılan alt tabaka boyutu ve cihaz konfigürasyonundaki değişikliklere ek olarak, iç pazar önümüzdeki yıllarda önemli bir maliyet baskısı ile karşılaşacaktır.Bu nedenle, geleceğin endüstrisinin fırsatlarını kavramanın anahtarı, yukarı yönlü malzeme endüstrisini geliştirmektir.
Silisyum karbür alt tabakaların boyutunu 8 inç'e dönüştürmek 2-3 yıl alacaktır.Kısa vadede, 6 inç alt tabakalara dayalı silisyum karbür cihazların maliyet performansı hala yüksektir.Bununla birlikte, orta ve uzun vadede, mevcut büyük ölçekli silisyum karbür MOSFET üreticileri gelecekte zorluklarla ve baskılarla karşı karşıya kalacak.
Yole, silisyum karbür tedarik zincirini iki ana eğilimin etkilediğini söyledi: önümüzdeki yıllarda daha fazla gelir elde etmek için gofret üretiminin dikey entegrasyonu ve modül paketleme.Bu bağlamda, terminal sistemleri şirketleri (otomotiv OEM'leri gibi), piyasadaki çok sayıda gofret tedarikçisinin tedarikini yönetmek için silisyum karbürü daha hızlı ve daha esnek bir şekilde benimsiyor.
Sorgularınızı doğrudan bize gönderin.
