27日,意法半导体(ST)宣布,其瑞典北雪平工厂制造出首批200mm(8英寸)碳化硅(SiC)晶圆片,将用于生产下一代电力电子芯片的产品原型。

该公司表示,SiC晶圆升级到200mm标志着意法半导体面向汽车和工业客户的扩产计划取得重要的阶段性成功,与150mm晶圆相比,200mm晶圆可增加产能,将制造集成电路可用面积几乎扩大一倍,合格芯片产量是150mm晶圆的1．8-1．9倍。此外,意法半导体正在与供应链上下游技术厂商合作开发自己的制造设备和生产工艺。

意法半导体是国际功率半导体大厂,且专注于车规级功率半导体。据Strategy Analytics最新发布的《2020年汽车半导体厂商市场份额报告》显示,意法半导体与英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器为全球Top 5汽车半导体供应商,2020年这五家供应商共占据了全球汽车半导体市场近49%的份额。

SiC芯片供不应求 扩产成行业大势

目前,SiC最大的应用市场在新能源汽车的功率控制单元、逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等。据Yole预计,到2025年,新能源汽车和充电桩领域的SiC市场将达到17．78亿美元,约占SiC总市场规模的七成左右。

特斯拉此前在Model3率先使用意法半导体和英飞凌的SiC逆变器;2020年国产比亚迪新能源汽车“汉”的电机控制器中开始应用SIC-MOSFET模块;今年3月,器件厂商斯达半导也宣布加码车规级SIC模组产线。

不过,有数据显示,目前全球SiC硅晶圆总年产能约在40-60万片,远不能满足下游需求。

据了解, Model 3主逆变器需要24个电源模块,每个电源模块均基于两个SiC MOSFET裸片,每辆汽车总共有48个SiC MOSFET裸片。按照这个估算若循续渐进采用SiC后,平均2辆Tesla的纯电动车就需要一片6英寸SiC晶圆。而果真如Wedbush证券分析师Dan Ives称,到2022年特斯拉的交付量可能会达到100万辆的话,那么,仅特斯拉就将消耗掉全球SiC硅晶圆总产量。

这一背景下,意法半导体在内的国际一流厂商早早便开启了扩产计划,国内不少厂商也积极参与。据《科创板日报》不完全统计,未来2-5年内碳化硅产能仍将继续增加。

中泰证券分析师张欣预计,2021年汽车领域SIC有望进入放量元年。该分析师表示,当下的全球 SiC 产业格局呈现美国、欧洲、日本三足鼎立态势,国内企业在衬底、外延和器件方面均有所布局,但是体量均较小,建议关注SiC 衬底材料厂商露笑科技、天科合达(天富能源参股 3．7%)、山东天岳(未上市),器件商斯达半导、华润微、扬杰科技、泰科天润(未上市)等;代工龙头三安集成(三安光电子公司)。