收购Wolfspeed,英飞凌或垄断SiC市场

2016-07-15 09:21:00
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        7月14日,英飞凌(Infineon)宣布以8.5亿美元收购科锐(Cree)旗下Wolfspeed的全部资产,包括其基于碳化硅(SiC)的功率解决方案与碳化硅基氮化镓(GaN on SiC)的射频功率解决方案,制造碳化硅衬底的核心技术,近2000项专利与550名员工。用英飞凌首席执行官Reinhard Ploss的话说就是:“收购Wolfspeed以后,我们将成为全球最大的碳化硅功率半导体厂商,在射频功率领域我们也有机会争第一。”

        Wolfspeed作为科锐宽禁带(wide bandgap)半导体产品部门已经有将近三十年的历史,主要从事碳化硅、氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料的技术研究与制造生产。2015年9月科锐宣布准备将Wolfspeed拆分出来独立上市,但是1月份又宣布上市计划推迟,如今干脆将其卖给了英飞凌。

        

        左:英飞凌CEO Reinhard Ploss

        右:科锐董事长兼CEO Chuck Swoboda

        碳化硅和氮化镓等宽禁带半导体是国防军工、大功率工业设备与毫米波通信等产业的核心。相比硅和砷化镓(GaAs)等材料,碳化硅和氮化镓等宽禁带材料击穿电场强度大、饱和电子迁移率高、热稳定性好、介电常数小、抗辐射能力强等特点,能够大幅提升电子器件在高压、高频、高功率环境下的性能,在工业、军事、新能源、电动汽车等领域应用前景巨大。

        

        氮化镓(GaN)在射频市场前景广阔

        以碳化硅为例,碳化硅的击穿电场强度是传统硅器件的9倍多,使用碳化硅工艺生产的功率器件导通电阻更低,芯片尺寸更小。此外相比普通硅功率器件,碳化硅器件的工 作频率更高,也能够耐受更高的环境温度。在高压功率市场,碳化硅器件简直是IGBT的完美替代者,但是为何到目前为止,IGBT仍然占据主流应用呢?

        答案就是成本。据ROHM半 导体分立器件部水原德健曾介绍,在2015年,同一规格的产品,碳化硅器件的价格是原有硅器件的5至6倍。这么高的价格自然阻碍了碳化硅功率器件的应 用推广,用户只有在对性能与可靠性要求极为严苛时,才会考虑使用碳化硅产品。2014年全球硅功率器件市场规模大约为100亿美元左右,但是碳化硅功率器 件市场则仅有1.2亿美元。

        碳化硅的高成本主要是因为碳化硅材料较传统硅材料硬度高很多,因此在生成晶体 的时候就容易出现缺陷,此外过硬也会导致生成晶体的速度变得很慢,晶圆的尺寸也做不大,现在只能做到6英寸,还有一些采用4英寸晶圆生产。合格率低与生产速度慢,所以碳化硅的价格相比IGBT工艺高太多。

        虽然宽禁带半导体性能出色,但由于生产技术进展缓慢,成本高昂,所以市场增速不够理想,这或许是科锐卖掉Wolfspeed的最大原因。

        

        英飞凌加科锐占据大部分SiC(碳化硅)市场份额

        根据Yole的数据,英飞凌加上科锐,在全球碳化硅市场占了近70%的份额。继2015年完成收购IR以后,英飞凌再下一城,在大功率半导体市场已经是一家独大。

        市场调研公司Lux Research在2015年9月的一份报告中,根据之前5年的专利布局、收购行为、投资与合作以及新产品推出状况等五方面,比较了全球功率电子厂商的优劣。Lux Research认为无论从什么标准来看,英飞凌都是功率电子市场的赢家,不但市场规模比其他公司至少高一倍,而且在创新与执行力上都遥遥领先竞争对手。

        

        英飞凌在功率电子市场一家独大

        收购Wolfspeed以后,在碳化硅等半导体新材料方面,英飞凌极有可能出现垄断局面,对于国际国内半导体功率器件厂商来说,这不是一个好消息。

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updated: 2020-09-24 15:35:36