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Victor Veliadis:PowerAmerica常務董事兼首席技術官。IEEE國際寬禁帶半導體技術路線圖委員會(ITRW)主席、美國北卡羅萊納州立大學教授、國際電氣和電子工程師協會會士(IEEE Fellow)。擁有約翰霍普斯金大學電氣工程博士學位,累計管理過億美元的半導體產學研項目。
JW訪談:Victor你好,很高興能在2023年結束之前有這樣的機會就碳化硅問題和你做一次交流。目前電動汽車正在從400V向 800V以上的高電壓平臺發展,帶動了碳化硅上車用料的大幅增加,除了車用之外,你認為2024年碳化硅的拓展場景還有哪些?Victor Veliadis:為了使碳化硅這種新技術相對于現有競品材料——硅,具有成本競爭力,需要大規模應用以實現規模經濟的成本降低。對于碳化硅而言,光伏逆變器是最初可實現批量應用的領域,因為其重量和體積較小,這在屋頂安裝時非常有實用價值。
然后,xEV(注:HEV混合動力車和BEV電池電動車,兩者統稱為xEV)革命到來了,碳化硅的工作效率帶來了巨大的好處,如相同電池的續航里程更長,或者使用更小的電池實現相同的續航里程,充電速度更快,所有這些都是非常有價值的競爭優勢。xEV應用是碳化硅大規模商業化的機會,可通過建設大量基礎設施并降低成本來實現規模經濟。與硅基相比,其他應用現在將受益于碳化硅襯底、外延的量產和xEV銷量帶來的成本競爭力。 我們將看到碳化硅在其他應用中的快速部署:工業電機驅動器將受益于碳化硅的工作效率,并且隨著+3.3kV碳化硅MOSFET的商用,歐洲和亞洲的鐵路以及電網可再生和現代化應用將推動碳化硅的進一步發展。總的來講,碳化硅的發展方向除了汽車之外,還有光伏逆變器,工業電機驅動器和鐵路電網等應用場景。JW訪談:最近日本傳出消息,東芝和羅姆(Rohm)將投入巨資,聯合布局功率半導體,你是否在關注雙方的這個合作?此次合作將對日本功率半導體市場產生怎樣的影響?Victor Veliadis:日本、歐洲和美國較早開發和布局碳化硅,韓國、中國大陸和臺灣地區是相對較晚的玩家。羅姆是全球頂尖的功率半導體器件制造商之一,尤其是在碳化硅 MOSFET方面,他們都已經推出不少迭代產品了。東芝在微電網、儲能和其他電力電子應用領域也擁有強大的市場影響力。碳化硅半導體正在針對特定應用進行定制,因此除了針對應用定制芯片之外,這也是供應鏈和更富有彈性的雙方協作。我們會看到這樣一種合作會越來越多:即碳化硅半導體公司與某些電力電子公司的合作,后者為前者的發展提供資金。日本擁有非常強大的碳化硅半導體市場,可以直接導入碳化硅系統集成商,三菱電機就是一個很好的例子。通過這次合作,Rohm的半導體業務會更加強大,東芝也會獲得碳化硅供應商的青睞。JW訪談:日本有幾家大型碳化硅供應商,但與英飛凌、ST、安森美等龍頭企業相比似乎有些遜色或者不同。您認為日本碳化硅制造商有哪些特點?Victor Veliadis:日本的碳化硅制造已經活躍了數十年,羅姆和三菱電機等公司是頂級的碳化硅公司。羅姆與ST、英飛凌以及后來者Onsemi處于同一水平。三菱電機并不在市場上提供碳化硅芯片,而是將它們導入到自己的系統中,以在系統層面更具競爭力。日本在碳化硅方面頗有競爭力,與美國和歐洲公司水平相當。
JW訪談:隨著8英寸晶圓的大規模量產,有一種預測認為未來幾年碳化硅可能會因供應過剩出現顯著降價,你是否同意這種觀點?Victor Veliadis:這取決于如何定義“未來幾年”,也就是具體所指的實際年份的含義。8英寸碳化硅晶圓的每平方厘米最初價定價高于6英寸晶圓。未來5年,6英寸碳化硅仍將至少占碳化硅全球總產量的50%。當8英寸每平方厘米的價格與6英寸相同時,可以實現20%的降價。但必須留意,當6英寸和8英寸平方厘米的價格持平時,由于8英寸的面積比6英寸多44%,成本也高44%。因此,碳化硅晶圓從6英寸到8英寸的降價幅度與硅晶圓的降價邏輯不同,因為6英寸硅晶圓和8英寸硅晶圓的成本差不多相同。JW訪談:目前,各大碳化硅供應商從襯底、外延到器件基本都以IDM的方式運營,您認為未來寬帶隙半導體材料生態系統也會沿著“無晶圓廠-代工”模式的路線圖發展嗎?Victor Veliadis:碳化硅代工模型與硅的代工模型有很大不同。碳化硅芯片制造商不僅像硅那樣在設計上競爭,而且在制造加工技術上也展開競爭。因此,碳化硅代工廠并不像硅基那樣簡單,后者為無晶圓廠公司提供 PDK設計,并且所有硅基處理都是相同的。碳化硅供應商在設計、制造和工藝上展開競爭,大多數碳化硅芯片制造商都擁有晶圓過程控制IP。因此,如果一家碳化硅代工廠有20個客戶,每個客戶都有 5種不同的制造工藝,那么它必須支持100種工藝并保護相關IP,從而阻止規模性經濟來進行價格競爭。因此,碳化硅代工更加復雜,但肯定會取得成功,就像 PowerAmerica與XFAB所做的工作一樣。碳化硅代工廠必須采取某些措施適應多個碳化硅無晶圓廠用戶及其擁有的特定制造處理IP,當然,這個說起來就很復雜了,有時間我們可以再詳細討論。*免責聲明:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,碳化硅芯觀察轉載僅為了傳達觀點,僅代表碳化硅芯觀察對該觀點贊同或支持,如果有任何異議,歡迎聯系碳化硅芯觀察。