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美国总统钦点的半导体网红,拒绝英飞凌下聘礼!

2019-08-10 14:34
芯三板
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美国《财富》杂志评选出了15家将改变世界的公司,这些公司的共同特点就是改变了各自领域的游戏规则,可能将会颠覆现有的产业,并带来新的机遇,半导体行业的入榜的是一家叫科锐(CREE)的美国企业。

科锐成立于1987年,是美国上市公司,为全球LED外延、芯片、封装、LED照明解决方案、化合物半导体材料、功率器件和射频于一体的著名制造商和行业领先者。

不允许被收购的公司“你们已经取得了惊人的成就,正在引领一场清洁能源的革命。”这是2011年美国总统奥巴马在科锐公司演讲时重点提到的一句话。作为碳化硅(SiC)半导体全球研发的领先者,科锐的产品在电力电子、光电子等领域都已经广泛应用,不论是新能源汽车还是智能电网,这个国家最尖端的关键设备上都有碳化硅的影子。身为美国总统的奥巴马曾经三年到访科锐公司两次,足见美国政府对科锐的重视。

2016年7月15日,英飞凌宣布将以8.5亿美元的现金收购Cree科锐旗下的Wolfspeed公司,消息放出之后,业界惊呼英飞凌的商业帝国越来越大,今后碳化硅(SiC)也是其一家独大,关键时刻特朗普拒绝了英飞凌的收购才稳定了军心,特朗普给出的原因很简单也很耳熟,Cree射频关乎国家安全,不能卖给德国的英飞凌,美国政府的反对让这次收购没能进行下去。

到了2018年3月,科锐反过来收购了英飞凌的射频半导体部门,这一次美国政府没有阻拦。在这起收购消息发出的前几天,科锐和英飞凌签署一份碳化硅(SiC)晶圆长期供货战略协议,协议的内容就是科锐将向英飞凌长期供应150mm碳化硅晶圆(即6英寸晶圆)。

对于英飞凌来说,通过这个协议的签订,英飞凌由此能够拓展其碳化硅(SiC)产品范畴,满足诸如光伏逆变器和电动汽车等快速增长市场的需求。有了科锐保证供应功率半导体所必须的原材料,为了省事儿就可以毫无压力的卖掉自己的原材料业务,将精力转移到终端器件的开发上。对于科锐来说,这次收购强化了自己在射频GaN on-SiC技术领域的领导地位,并提供了进入更多市场、客户和包装技术的机会。

绝对的领导地位回顾科锐的成长历程,就是一部SiC的商用史。1991年发布了第一片商用的SiC衬底材料;1998年推出了首个工业用的GaN-on-SiC射频器件;2002年发布全球首个商用的SiC功率器件;2011年,Cree推出了业界首款商用碳化硅功率MOSFET;2014年推出首款商用50 A SiC整流器系列;2015年,推出业界首款900V MOSFET平台,2018年,科锐旗下Wolfspeed推出了E-系列碳化硅半导体器件,是首个实现商业化量产且通过AEC-Q101认证和符合PPAP要求的SiC MOSFET与二极管产品家族。

2018财年科锐的总收入为15亿美元,毛利为4.08亿美元,毛利率27.3%,研发费用增加至1.643亿美元,值得注意的是艾睿电子长期以来都占了科锐综合收入的10%以上,2018年艾睿电子占其合并总收入的13%。

截至2018年6月24日,科锐拥有2249项美国专利和3261项外国专利的独家授权方,这些专利的有效期可延长至2041年。强大的技术的背后自然赢得市场的关注,同时也会有巨大的需求,科锐将多数半导体巨头都变成了其客户。 科锐的大牛客户们科锐的客户们都非等闲之辈,不仅有像英飞凌,意法半导体这样的半导体巨头,还有大众集团这种汽车领域大牛。在过去的一年半里,科锐陆续签署了四份碳化硅(SiC)材料的长期供货协议。

2019年1月,科锐与意法半导体签署长期供货协议,科锐将向意法半导体供应价值2.5亿美元Cree先进的150mm碳化硅裸晶圆和外延晶圆。ST是目前唯一一家量产汽车及碳化硅器件的半导体公司,科锐此举牢牢的将SiC业务与汽车半导体锁在一起,并取得首先进入市场的先机,对推动SiC在汽车和工业领域的应用普及大有裨益。

2019年5月,科锐(Cree)成为大众集团FAST项目碳化硅(SiC)独家合作伙伴,大众汽车集团计划在未来10年发布近70款新电动车型,而此前只是计划50款。预计在未来10年,基于大众汽车集团电动汽车平台生产的汽车数量将从1500万辆增加至2200万辆。大众汽车集团和科锐将构建一级紧密合作,通过功率模块供应,为未来的大众汽车集团汽车提供SiC碳化硅基解决方案。科锐成为大众的一级供应商有助于加速碳化硅基IGBT模块/单管在新能源汽车中的加速普及。

2019年8月,科锐再与安森美签署多年期协议,科锐将为安森美半导体生产和供应Wolfspeed碳化硅(SiC)晶圆片,科锐此举再次加强自己在汽车半导体的话语权。

在强大的需求的推动下,2019年5月7日,美国科锐(Cree)宣布了一项公司迄今为止最大的投资项目——将在5年内投资10亿美元用于扩大碳化硅晶圆产能。该项目包括在美国总部的达勒姆市建造一个自动化的200mm碳化硅晶圆(即8英寸晶圆)工厂(投资4.5亿美元)和一个材料超级工厂(投资4.5亿美元),其余1亿美元用于伴随业务增长所需要的其他投入。

广阔的市场前景95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是由硅(Si)材料制作。但近百年的洗礼,曾经的工业“中流砥柱”硅材料逐渐无法满足高温、高压、抗辐射等方面要求,而碳化硅半导体材料便是继硅(Si)、砷化镓(GaAs)之后最为成熟的第三代半导体材料。碳化硅单晶材料在多领域的应用可以实现50%以上的节能效果,可以使装备体积减小75%。 根据Yole的统计,2017年全球SiC模组市场为2.8亿美元,GaN模组的市场规模约为4000万美元左右;预计至2020年,全球SiC模组市场将达7.8亿美元,GaN的模组市场规模也将扩大到1.1亿美元左右。

半导体军备竞赛在战略性新兴产业发展方兴未艾的时代,全球都在期待碳化硅半导体带来的奇迹。日本认为未来50%的节能要通过它来实现,创造清洁能源的新时代,在2013年就将碳化硅纳入“首相战略”,政府通过资助富士电机、三菱电机、同和电子、东京大学等机构,研发低成本的SiC电力电子器件和功率模组,应用于电动车、铁路列车等。

美国为了在第三代半导体取得先机,提升美国在该新兴产业方面的国际竞争力,对以碳化硅半导体为代表的第三代宽禁带半导体产业进行着强力的支持,联邦和地方政府投入了总计一亿四千万美元的资金支持。美国能源部提出SWITCHES计划,目的是研制新型宽禁带半导体材料、器件结构以及制造工艺,提高能量密度,加快开关频率,增强温度控制,使电力电子技术的成本更低,效率更高,降低电机驱动和电网电能转换等应用的能量损耗,使得控制和转换电能的方式发生重大变革。

欧盟委员会制定了SPEED计划,联合德国、法国、意大利、瑞典和英国围绕材料、外延、器件、应用等SiC全产业链突破SiC器件技术,发展下一代SiC基电力电子器件,用于风能发电和新一代固态变压器。器件耐压目标是1.7kV和10kV以上。
我国也高度重视和推动产业发展,相继发布国家计划,将先进半导体材料的攻克作为战略重点。目标是2025年实现在高效能源管理中国产化率达到50%;在新能源汽车、消费类电子领域实现规模应用。

与国际大厂相比,中国大陆的碳化硅功率半导体器件研发起步晚,于20世纪末才开始重视SiC的开发,在技术上仍有很大差距,不过截至2018年,中国大陆的SiC已经形成了相对完整的产业链。

天科合达天科合达在国内首次建立了完整的碳化硅晶片生产线、实现碳化硅晶体的产业化,打破了国外长期的技术封锁和垄断,公司是国内唯一能够批量、稳定、持续供应工业级碳化硅衬底的供应商,向国内60余家科研机构批量供应晶片2~6英寸碳化硅单晶衬底。

中国电科中电科旗下2所、13所、55所等均在碳化硅产业有布局。其中,中电科2所已实现高纯碳化硅材料、高纯半绝缘晶片量产,其产品有N型4H-SiC衬底材料、高纯4H-SiC衬底材料。中电科55所是国内少数从4-6寸碳化硅外延生长、芯片设计与制造、模块封装领域实现全产业链的企业单位,其6英寸碳化硅中试线已投入运行。中电科48所成功研制出适用于4-6英寸碳化硅材料及器件制造的高温高能离子注入机、单晶生长炉、外延生长炉等关键装备并实现应用,已通过科技部验收。

扬杰科技扬杰科技专注于功率半导体领域,现已形成涵盖功率半导体主要环节的完整产业链,盈利能力在国内分立器件行业位于领先地位。已与西安电子科技大学签约开展第三代半导体材料与器件的产业化应用研究工作。扬杰科技目前已投碳化硅芯片、器件研发及产业化建设项目,提前布局碳化硅产业,把握行业发展先机。公司积极进行碳化硅材料器件开发,有望受益于行业发展红利,在未来市场竞争中取得先机。

三安光电三安光电是国内运用碳化硅材料生产器件的开创性企业之一。芯片外延工艺积淀加速布局化合物半导体产线。已完成6寸的砷化镓和氮化镓部分产线。公司目前在全球拥有五大化合物半导体研发中心,拥有数千件从芯片外延制造到全产业的主流专利积累。产业化项目主要包括高端氮化镓及其LED芯片、大功率氮化镓激光器、射频、滤波器的研发与制造等。

三安光电子公司三安集成宣布已完成了商业版本的6英寸碳化硅晶圆制造技术的全部工艺鉴定试验,并将其加入到代工服务组合中。公司新发布的碳化硅工艺技术可以生产肖特基二极管,未来将推出MOSFET产品。

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