【未来】碳化硅、氮化镓会是功率半导体的未来吗?华卓精科、至纯科技、青岛新核芯等103个项目动态概况;7月融资月刊:超39家企业、75亿元规模

作者: 爱集微
2021-08-09 {{format_view(12029)}}
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【未来】碳化硅、氮化镓会是功率半导体的未来吗?华卓精科、至纯科技、青岛新核芯等103个项目动态概况;7月融资月刊:超39家企业、75亿元规模

1.碳化硅、氮化镓会是功率半导体的未来吗?

2.【7月“芯”闻】华卓精科、至纯科技、青岛新核芯等103个项目动态概况

3.一周动态:青岛芯恩8寸厂正式投片;华为内部人士回应打包出售服务器业务传闻

4.【芯融资】7月融资月刊:超39家企业、75亿元规模,“黑马”DPU频发力


1.碳化硅、氮化镓会是功率半导体的未来吗?

早在2020年中央经济工作会议上,明确将“碳达峰”与“碳中和”列为2021年八项重点任务之一,而随着“碳中和”、“碳达峰”的火热讨论,绿色用电、高效发电显得至关重要。在此背景下,业内人士纷纷认为,具备可提升能源转换效率特点的第三代半导体产业将进入发展快车道。

能源转换优势明显

第三代半导体产业技术创新战略联盟秘书长于坤山指出,“碳中和”、“碳达峰”的战略决策意义非常重大,而节能减排则是核心工作之一。国家提出要建立以新能源为主体的新型电力系统,因此新能源的占比将会持续快速增加,而在新能源发展中,将会以工业半导体特别是第三代半导体作为主要的支撑。

毫无疑问,以碳化硅和氮化镓为代表的第三代半导体材料具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优异特性,相对硅基功率器件而言,碳化硅或氮化镓器件在5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等场景都有着绝对优势。

从节能减排的角度来看,功率半导体技术进步的主要方向是提高能源转换效率(减少能源损耗),而第三代半导体材料的特点就是能大大提高能源转换效率,降低损耗。

以碳化硅为例,碳化硅具有2倍于硅的饱和电子漂移速率,使得碳化硅器件具有极低的导通电阻,导通损耗低;碳化硅具有3倍于硅的禁带宽度,使得碳化硅器件泄漏电流比硅器件大幅减少,从而降低功率损耗;碳化硅器件在关断过程中不存在电流拖尾现象,开关损耗低,大幅提高实际应用的开关频率。

据罗姆数据显示,相同规格的碳化硅基MOSFET和硅基MOSFET相比,导通电阻降低为1/200,尺寸减小为1/10;相同规格的使用碳化硅基MOSFET的逆变器和使用硅基IGBT相比,总能量损失小于1/4。

“硅基半导体目前从架构、可靠性、性能的提升等方面,基本上已经接近了物理极限。”英飞凌电源与传感系统事业部市场总监程文涛表示,英飞凌预计在未来几年的两代产品中就将接近硅的物理极限,而第三代半导体将接棒硅基半导体,持续降低导通损耗,在能源转换的领域作出贡献。

限制因素却依旧存在

在此情况下,无论国内国外,几乎所有从事功率半导体的厂商都向第三代半导体发力,政策、资本也全聚焦于此。

不过,业内人士表示,硅基半导体基于价格、可靠性等优势仍将是市场主流,第三代半导体产业的发展受限于工艺、成本、可靠性等因素,应用场景有限,现阶段整体市场规模较小,未来发展潜力较大,但仍有较多技术难点需要克服。

据市调机构数据显示,2020年,碳化硅和氮化镓功率半导体的全球市场约8.54亿美元,SiC电力电子市场规模约为7.03亿美元,GaN电力电子市场规模约为1.51亿美元。而2020年全球功率半导体器件市场规模为180亿美元至200亿美元。换算来看,2020年碳化硅和氮化镓器件仅占整个功率半导体器件市场的4.2%至4.5%,整体渗透率并不高。

当然,第三代半导体是一个增量市场,这就代表各大厂商可以从广大的应用场景中寻找增长空间。

程文涛直言道,从性价比的角度来说,在非常宽的应用范围中,硅基半导体目前依然是不二之选。第三代半导体目前在商业化上的瓶颈就是成本很高,虽然在迅速下降,但依然远高于硅基半导体。

笔者从业内了解到,目前碳化硅器件与IGBT器件的价格会有3-5倍的差异,成本增加明显,但整体性能提升并不足以覆盖这部分成本,这也是高端汽车成为碳化硅器件率先突破的应用场景原因所在。

另一方面,作为一种新材料,第三代半导体的失效模式还需不断探索,可靠性也需要验证。

早在前几年,一些国际大厂就开始推碳化硅应用在光伏、电动汽车、特高压、5G通信、服务器等领域的解决方案,从系统的角度将二者成本拉近,但很显然碳化硅器件是从应用在特斯拉model 3的汽车逆变器上,才逐渐进入发展快车道,而其他领域市场还需要慢慢突破,目前英飞凌、意法半导体、罗姆、科锐、安森美等国际大厂将更多资源倾向了新能源汽车领域。

现阶段,绝大多数汽车都开始接受碳化硅器件,但新能源汽车应用的火爆也导致碳化硅市场供不应求,缺货的情况较为明显,而供货不稳定也将成为限制其市场增长的因素。

氮化镓方面,相对于碳化硅已经有接近30年的发展史,氮化镓进入电力电子领域的时间不长,是去年从应用在快充领域才逐渐打开市场。

事实上,从氮化镓的高成本来说,快充并非是引爆氮化镓器件商用的最佳选择,因为消费电子领域理应对价格异常敏感。

程文涛指出,氮化镓器件诞生已经非常久,但在功率转换领域的商用规模却还不够大,导致其潜在的可靠性问题不能快速暴露出来,就无法验证其可靠性,而手机快充就成为市场验证氮化镓器件可靠性的最佳选择,当市场通过大规模应用的方式把这种新材料的可靠性验证完毕,其他领域才能放心使用。

从目前的产业发展状况来看,相对于硅基半导体,第三代半导体产业发展还不够成熟,核心技术仅掌握在少数几家企业手中,应用市场对其可靠性、产能和质量保障等方面均有顾虑,而成本仍将是市场应用的主要限制因素。虽第三代半导体产业发展未来可期,但更多应用市场还需逐步开拓,前路漫漫。(校对/GY)

2.【7月“芯”闻】华卓精科、至纯科技、青岛新核芯等103个项目动态概况

2021年7月集成电路领域的项目进展概况:

超51个项目签约,涉及12个省(直辖市/自治区),包括纳芯半导体制造基地项目、世纪金光第三代半导体碳化硅芯片项目、锗硅、砷化镓第三代半导体项目、人民控股集团光电显示材料项目等;

超25个项目开工,涉及11省(直辖市/自治区),包括华卓精科半导体装备关键零部件研发制造二期项目,瑞华光电新型显示生产制造基地,芯映光电Mini/Micro新型显示器件产业化项目等;

超5个项目封顶、竣工,包括华进半导体二期项目、晟碟半导体上海工厂三期厂房扩建项目等;

超17个项目投产、量产,包括智新半导体IGBT模块、风华高科高端电容基地一期项目、至纯科技合肥至微项目等。

此外,7月,浙江泰嘉光电G8.5超薄玻璃基板深加工项目AMHS首台设备搬入,青岛新核芯高端封测项目首台光刻工艺设备进场。

【签约】

纳芯半导体制造基地项目签约上海

7月18日,在“2021上海·金华周”开幕式上,投资52亿元的纳芯半导体制造基地项目参与集中签约。

该项目签约代表是义乌经济技术开发区管委会和纳芯半导体科技(浙江)有限公司。

纳芯半导体科技(浙江)有限公司致力于成为拥有世界级存储与功率半导体从封测到模组、成品生产的完整产业链企业。原中芯国际创始人之一谢志峰任董事长。

世纪金光第三代半导体碳化硅芯片项目签约上海

7月18日,在“2021上海·金华周”开幕式上,世纪金光第三代半导体碳化硅芯片项目与纳芯半导体制造基地项目同日签约。

该项目总投资35亿元,签约代表是金义新区管委会和北京世纪金光半导体有限公司,建设年产22万片6~8英寸碳化硅芯片生产线,项目分三期完成建设。三期项目全部达产后可实现年产值约40亿元。

北京世纪金光半导体有限公司成立于2010年12月,是一家贯通第三代半导体碳化硅全产业链的综合型半导体企业,致力于碳化硅功能材料和功率芯片的研发与生产。

锗硅、砷化镓第三代半导体项目签约浙江台州

7月27日,在台州市椒江区百日大会战重大项目集中签约仪式上,锗硅、砷化镓第三代半导体项目参与集中签约。

该项目由广州东方南粤基金管理有限公司与中国二冶集团有限公司共同投资开发,计划总投资100亿元,在台州湾数字经济产业园建设锗硅、砷化镓第三代化合物半导体芯片项目,产品广泛应用于通讯、汽车电子、电力、5G基站、物联网、人工智能以及军工等行业。

人民控股集团光电显示材料项目签约安徽滁州

7月28日,人民控股集团光电显示材料项目签约仪式在安徽滁州举行。

据悉,该项目总投资102亿元。人民控股集团有限公司以智慧电网为产业核心,横跨供应链金融等六大板块,在升级电气产业的同时,着力布局5G材料、光电显示中上游等产业,实现关键核心技术国产化突破。

【开工】

华卓精科半导体装备关键零部件研发制造二期项目开工

7月5日,华卓精科半导体装备关键零部件研发制造二期项目奠基仪式在北京经济技术开发区举行。

该项目总用地面积3.113公顷,总建筑部面积68935.43 平方米,合同价2.71亿元,建设内容包括地上生产和研发试验厂房、宿舍、化学品库房及地下车库等,建成后将为半导体装备关键零部件的研究和制造添砖加瓦。

瑞华光电新型显示生产制造基地开工

7月24日,在湖北鄂州2021年三季度重大项目集中开工活动上,瑞华光电新型显示生产制造基地开工仪式举行,并宣布项目正式动工。

据悉,瑞华光电新型显示生产制造基地总投资50亿元,其中,一期项目预计总投资约15亿元,建设期12个月,将实施全彩LED封装扩产项目、Mini LED背光封装生产项目、Micro LED技术研发中心项目,预计满产后可形成年产10105KK只全彩LED封装产品、2000万片Mini LED背光封装产品生产能力,建成并运营Micro LED技术研究中心。

芯映光电Mini/Micro新型显示器件产业化项目开工

7月24日,芯映光电Mini/Micro新型显示器件产业化项目在湖北省鄂州市葛店开发区正式动工。

据湖北芯映光电有限公司消息,芯映项目总投资80亿元,建成后将形成Mini/Micro LED新型显示器件50000KK/月产能的制造基地,将打造为全球最大LED显示器件的生产基地。

据此前湖北日报报道,湖北芯映光电项目于今年4月13日落地,主要做发光二极管的封装器件及显示模块的研发、生产及销售,是三安光电的下游客户,建成后将向华星光电、天马微电子提供发光二极管封装器件。

封顶/竣工

华进半导体二期项目封顶

7月1日,华进公司二期项目主体结构封顶仪式举行。

该项目总投资6亿元。项目致力于实现国产高性能专用集成电路芯片的自主可控封装测试,以先进封装/系统集成国家级研发平台为基础,开发三维系统集成封装及相关先进封装技术,建成后,提供用于汽车电子、消费类电子与通讯类产品等的引线键合焊球阵列封装,和处理器芯片、高带宽网络服务器、通讯芯片、射频芯片、存储器等的倒装芯片焊球阵列封装以及倒装芯片芯片尺寸封装。

基于对集成电路封装技术发展方向的综合研判,华进二期建设将重点围绕三方面技术进行研究:面向人工智能(AI)/高性能计算(HPC)应用的大马士革硅转接板技术,面向物联网IOT、消费类电子产品的晶圆级封装技术,以及面向中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和专用集成电路(ASIC)的FCBGA封装技术。

晟碟半导体上海工厂三期厂房扩建项目竣工

7月23日,西部数据公司旗下全资子公司——晟碟半导体(上海)有限公司举行了上海工厂三期厂房扩建项目的竣工仪式。

紫竹快讯消息显示,此次晟碟半导体三期厂房扩建项目总投资约10亿元,旨在扩充先进的产品制造设施和以产品为中心的技术研发,以支持潜在产能扩张。

据悉,晟碟半导体(上海)有限公司于去年7月举行了其上海工厂三期厂房扩建项目的开工仪式。当时消息显示,晟碟半导体扩建三期厂房项目主要进行约11800平方米的生产和配套用房扩建,用于支持下一代基于BiCS4、BiCS5存储技术的闪存存储产品的研发、测试和生产,以满足未来由人工智能、自动驾驶和5G实施而带动的对闪存存储产品的长期市场需求。

【投产/量产】

智新半导体IGBT模块

7月7日,东风集团旗下智新半导体IGBT模块正式投产。据智新半导体官方消息,这是华中地区首台量产的车规级IGBT模块产品。

智新科技总经理、智新半导体董事长杨守武介绍,智新半导体项目总规划产能120万只,满足“东方风起”计划新能源汽车到2025年一百万销量的IGBT需求;一期将实现每年30万只全轿车规级模块的封装能力,建成功率半导体产业化基地。这也是华中地区第一个功率半导体产业化基地,具备IGBT设计、制造、封装与测试等全套能力。

风华高科高端电容基地一期项目

7月15日,风华高科高端电容基地一期项目投产仪式在广东省肇庆市祥和工业园举行。

风华高科于2020年5月正式启动投资75亿元建设的风华高科高端电容基地项目,预计今年10月满产达产,届时将新增50亿只高端电容月产能。

目前,高端电容基地项目二三期正在推进中,全部达产后,该公司片式电容器月产能将新增450亿只/月。

至纯科技合肥至微项目

7月15日,至纯科技合肥至微项目在新站高新区举行量产仪式,该项目投资约10亿元,包括晶圆再生和半导体部件再生。

至微项目以14纳米晶圆厂的再生晶圆需求为设计基础,是服务于中国半导体高阶市场的首条投产的12英寸晶圆再生产线。项目全面达产后,可形成每年168万片晶圆再生及120万件零部件清洗的能力,满产后年产值至少可超过6亿元。

【其他】

浙江泰嘉光电G8.5超薄玻璃基板深加工项目AMHS首台设备搬入

7月20日,浙江泰嘉光电“G8.5超薄玻璃基板深加工项目”进行了AMHS首台设备搬入。

该项目由深圳合丰泰科技有限公司投资建设。合丰泰集团消息显示,AMHS设备的搬入是一个新的起点,标志着该项目开始进入设备安装阶段。

泰嘉光电项目位于浙江省湖州市南浔经济开发区,是该区引入的百亿级特大产业项目,一期投资160亿元,建成后将形成年产144万片高清液晶面板生产能力。

青岛新核芯高端封测项目首台光刻工艺设备进场

7月20日,青岛新核芯高端封测项目首台光刻工艺设备进场仪式在山东青岛西海岸新区举行,标志着该项目建设进入关键性节点,为年底投产奠定了坚实基础。

据悉,此次进场的设备为SMEE封装光刻机。

青岛西海岸新区国际招商消息显示,目前,该项目厂区已经搬入机台设备46台,预计将于10月份进行试生产,12月份形成量产能力。(校对/图图)

3.一周动态:青岛芯恩8寸厂正式投片;华为内部人士回应打包出售服务器业务传闻

本周消息,国务院出台完善科技成果评价机制10条硬核举措;民营晶圆代工企业荣芯半导体正式收购德淮整体资产;青岛芯恩8寸厂正式投片,12寸厂即将投片;三星西安工厂二期将在年内完工;西安奕斯伟项目开始满销满产;安晟培半导体收购AI技术初创公司OnSpecta;传华为服务器业务打包出售,内部人士称不会放弃…… 

热点风向

国务院出台完善科技成果评价机制10条硬核举措

8月2日,国务院办公厅发布了《完善科技成果评价机制的指导意见》,具体内容有完善科技成果评价激励和免责机制等10条硬核举措。

10条举措包括:全面准确评价科技成果的科学、技术、经济、社会、文化价值;健全完善科技成果分类评价体系;加快推进国家科技项目成果评价改革;大力发展科技成果市场化评价;充分发挥金融投资在科技成果评价中的作用;引导规范科技成果第三方评价;改革完善科技成果奖励体系;坚决破解科技成果评价中的“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”问题;创新科技成果评价工具和模式;完善科技成果评价激励和免责机制。

重庆发布制造业高质量发展 “十四五”规划,集成电路、新型显示等被划重点

8月3日,重庆市人民政府发布《重庆市制造业高质量发展“十四五”规划(2021—2025年)》(以下简称《规划》)的通知。

建设具有全国影响力的战略性新兴产业集群作为《规划》产业发展方向之一,涵盖了新一代信息技术、新能源及智能网联汽车等。其中,新一代信息技术包括半导体、新型智能终端、新型电子元器件等。

其中,半导体。依托重庆市电源管理芯片发展基础,以IDM(整合元件制造)为路径,加快后端功率器件发展,打造重庆市半导体产业核心竞争优势。发挥重庆市数模/模数混合集成电路技术优势,积极培育物联网(工业互联网)芯片、激光器芯片、探测器芯片等专用芯片及相关器件。面向消费电子、汽车电子、5G(第五代移动通信)等领域现实需求,推进集成电路公共服务平台建设,培育引进一批集成电路设计龙头企业,探索设计成果本地化流片途径,丰富重庆市集成电路产品种类。加强WLP(晶圆级封装)、TSV(硅通孔)、FC(倒装)、MCP(多芯片封装)、3D(三维)等先进存储封装技术研发应用,满足多样化的封装需求。加强宽禁带半导体材料技术研发和在半导体产品中应用,抢占未来竞争高地。

上海发布全力打响“上海制造”品牌加快迈向全球卓越制造基地三年行动计划

近日,上海市政府官网发布了《全力打响“上海制造”品牌 加快迈向全球卓越制造基地三年行动计划(2021-2023年)》(以下简称《行动计划》)。

《行动计划》提出,上海要努力打造世界级新兴产业发展策源地之一,努力打造联动长三角、服务全国、辐射全球的高端制造业增长极,努力打造具有国际影响力的制造品牌汇聚地。到2023年,集成电路、生物医药、人工智能三大先导产业规模力争增长50%左右。

无锡“半年报”:集成电路产品产量同比增长超57%,约占全国产量12.5%

据无锡日报报道,上半年,无锡市前100家企业完成规上工业产值同比增长27.4%,拉动全市规上工业产值增速10.8个百分点。今年5月,华虹无锡集成电路研发和制造基地一期项目全面达产,受此带动,集成电路产业上半年产品产量同比增长57.4%,约占全国产量的12.5%,较去年底提高0.8个百分点。

项目动态

青岛芯恩8寸厂正式投片成功,12寸厂也即将投片

8月2日,青岛芯恩在青岛举办誓师大会,正式宣布8寸厂投片成功,投片产品为功率芯片,良率达90%以上,光罩厂也于同期完成了产品交付。

知情人士向集微网透漏,芯恩在6月底接受了客户的首次投片,于7月3号清晨3点完成第一批产品的生产,良率达90%以上。而第二批更为复杂的产品也随后完成,良率亦达90%以上。并且,光罩厂也连夜奋战,在7月30号顺利完成了产品的交付。

该消息人士还表示,芯恩青岛的12寸厂也将于8月15号开始投片。

芯恩青岛项目由张汝京博士领衔。2018年5月,芯恩(青岛)集成电路有限公司芯片项目启动签约仪式举行。据签约期间的报道,该项目总投资约150亿元,其中一期总投资约78亿元,项目建成后可以实现8英寸芯片、12英寸芯片、光掩膜版等集成电路产品的量产。

2019年10月28日,芯恩举行了集成电路研发生产一期项目厂房封顶仪式,同年12月27日,青岛芯恩设备进场。2021年3月15日,据青岛西海岸报道,芯恩项目8英寸芯片将在年内实现量产。

外媒:三星西安工厂二期将在年内完工,计划追加50亿美元投资

据外媒Businesskorea报道,三星电子的中国西安工厂二期项目有望在2021年底前完工。2021年上半年,三星电子在西安工厂投资230亿元,约占同期计划投资的108.5%,比计划多投入20亿元。

据报道,三星电子正在考虑将西安工厂的投资从原来计划的150亿美元增加到200亿美元左右。报道称,待三星二期工厂建成以后,将新增产能每月13万片。如果加上一期工厂的数据,月产能将高达25万片。

据此前《陕西新闻联播》报道,三星(中国)半导体有限公司董事长黄河燮当时表示,作为陕西省重点建设项目,三星高端存储芯片二期进展顺利,目前正处于最终的设备安装调试阶段,预计今年下半年开始量产。

西安奕斯伟项目设备已到位,开始满销满产

7月30日,西安高新区召开“企业直通车 服务万里行”暨“亲商助企”座谈会。

据西安高新区管委会消息,会上,西安奕斯伟公司总经理表示,西安奕斯伟项目目前设备已经到位,开始满销满产。

奕斯伟材料西安第一工厂设计产能为50万片/月。产品为抛光片和外延片,主要用于逻辑芯片(Logic)、闪存芯片(3D NAND & Nor Flash)、动态随机存储芯片(DRAM)、图像传感器(CIS)、显示驱动芯片(Display Driver IC)等。

企业动态

力做晶圆制造业“替补”,这家民营初创企业正式收购德淮整体资产

今年4月,由国内头部产业机构共同发起的荣芯半导体注册成立。近日,该公司完成首期募资90亿元人民币,股东包括元禾璞华、美团、西藏智通、红杉等。

“公司按照市场化方式逐步布局半导体制造,从晶圆级封装启动,最终目标实现12寸晶圆自主可控的制造能力。为更多的国内半导体设计公司提供精准服务,做好国内头部晶圆制造企业的替补,进一步壮大中国半导体的整体实力”,荣芯半导体CEO陈军如是说。

荣芯半导体设立后首个重要举措,是通过拍卖方式收购了德淮半导体。

华为超聚变于深圳成立分公司,注册资本1.5亿元

企查查显示,8月2日,深圳超聚变技术有限公司成立,法定代表人为郑丽英,注册资本为15000万元,地址位于深圳市龙华区,由超聚变技术有限公司100%持股。

深圳超聚变技术有限公司经营范围包含:技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;工业工程设计服务;物联网技术研发。

安晟培半导体收购AI技术初创公司OnSpecta

8月5日,安晟培半导体日前宣布收购AI技术初创公司OnSpecta,有助于安晟培半导体通过AI推理应用程序进一步增强Ampere® Altra®的性能。本次收购将于8月完成。

目前,两家公司已开展合作,在基于Ampere的实例上运行了流行的AI推理工作负载,并展示了超过四倍的加速。此次收购将包括一个优化的模型集合(model zoo),包含对象检测、视频处理和推荐引擎等功能。

传华为服务器业务打包出售,内部人士称不会放弃?

近日,有传闻称华为将卖掉服务器业务。而据第一财经报道,华为内部接近服务器业务人士表示,华为不会放弃服务器业务,但基于生产受阻,即便可以基于英特尔架构设计芯片,也没有办法进行生产,业务受到影响。

8月5日,有网友在互动论坛表示,传言华为将整个服务器产品线打包出售。

华为服务器的芯片架构有采用英特尔X86的,也有采用ARM的。早在未被列入禁运名单之前,华为服务器业务年销售额曾达到300亿-400亿元的规模。而在华为被美国列入实体清单后,美国对华为的打压不断升级,华为在采购及生产芯片方面都受到“重创”。

同时,近日传闻显示,华为主要出售采用英特尔X86架构的服务器业务,而保留采用ARM架构的鲲鹏芯片的服务器业务。

4.【芯融资】7月融资月刊:超39家企业、75亿元规模,“黑马”DPU频发力

2021年7月融资情况:

- 超39家半导体及相关企业、融资规模超75亿元

-西安奕斯伟材料(B轮,超30亿元)、芯驰科技(B轮,近10亿元)融资规模位居前列

-DPU、高端模拟芯片、毫米波雷达等领域关注度高


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