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5G和交通电气化的核心是SiC和GaN功率射频器件

导读: 据麦姆斯咨询报道,一些非常重要的市场趋势正在推动化合物半导体器件在关键行业的应用,化合物半导体正在强势回归。这些趋势主要包括第五代(5G)无线网络协议、无人驾驶和自动汽车、交通电气化、增强现实和虚拟现实(AR/VR)。

据麦姆斯咨询报道,一些非常重要的市场趋势正在推动化合物半导体器件在关键行业的应用,化合物半导体正在强势回归。这些趋势主要包括第五代(5G)无线网络协议、无人驾驶和自动汽车、交通电气化、增强现实和虚拟现实(AR/VR)。这些应用正在推动3D传感的应用,提高功率模块效率和更高频率的通信应用。所有这些新发展背后的关键器件都是由化合物半导体制造而成。科锐(Cree)和英飞凌(Infineon)近日关于SiC材料、SiC功率器件和GaN射频(RF)器件的最新公告,还仅仅是化合物半导体应用的冰山一角。

我们可以从这则消息以及Yole关于这类器件的研究报告中了解更多的信息,包括《RF GaN市场应用、技术及衬底-2018版》和《功率SiC(碳化硅)材料、器件、模组及应用-2017版》。

2018年2月26日,科锐关于Wolfspeed对其投资者发布的公告,无疑是SiC和GaN产业过去两周内最大的新闻。早在2015年,科锐曾表示将分拆其SiC功率和GaN射频业务,即Wolfspeed品牌。在2016年初步同意以8.5亿美元将wolfspeed出售给英飞凌,包括SiC晶片业务以及SiC功率和GaN射频业务。但是,在2017年这一收购被美国外国投资委员会阻止了。

交易失败后,科锐决定“将我们的发展重点转移到Wolfspeed业务”。在2月26日当日,科锐宣布已经完成战略调整,且会把更多的精力放在Wolfspeed——这个最小却最赚钱的业务部门。2017年,包括Wolfspeed材料、SiC功率器件和GaN射频器件业务的营收为2.21亿美元,该公司预测,这些业务将在未来五年内成长为公司最大的业务部门。为了实现这一目标,科锐将其大部分资金投资聚焦在Wolfspeed,以不断扩展。

随着更多电信基站升级的需求增加和小型基站不断的安装启用,Yole 预计射频功率电子市场在未来几年会强劲增长——更多详情,可参考Yole发布的《RF功率市场和技术-2017版》、《RF GaN市场应用、技术及衬底-2018版》和《5G对射频前端产业的影响》。

5G和交通电气化的核心是SiC和GaN功率射频器件

2015-2025年电信基站的主要趋势

图片来源:《RF GaN市场应用、技术及衬底-2018版》

2016至2022年底,射频功率电子市场总营收可能增长75%,在此期间的复合年增长率为9.8%。这意味着该市场规模将从2016年的15亿美元增长到2022年的超过25亿美元。市场当前正处于完成4G网络的节点,并开始向5G过渡。虽然还有很多问题有待解决和建立,但有些事情是肯定的。新的无线电网络需要更多的设备和更高的频率。射频GaN市场总体规模将在2023年底扩大3.4倍, 2017-2023年期间的复合年增长率达到22.9%。因此这对芯片供应商来说是一个巨大的机会。

5G和交通电气化的核心是SiC和GaN功率射频器件

按应用细分的射频GaN器件市场

图片来源:《RF GaN市场应用、技术及衬底-2018版》

科锐为抓住5G市场潜在机遇,重金投入氮化镓射频器件可是认真的。3月6日,科锐宣布将以约3.45亿欧元收购英飞凌射频功率业务。交易内容包括:

- 位于美国加利福尼亚摩根希尔的重要工厂,主要包括LDMOS和SiC衬底的GaN封装测试业务;

- 与领先的无线基础设施设备制造商已建立的良好的客户关系,包括现场支持人员;

- 包括美国本土的摩根希尔、钱德勒、亚利桑那州以及芬兰、瑞典、中国和韩国等地的约260名员工;

- 交易过渡期服务协议,为确保业务的连续性和平稳过渡,根据协议,英飞凌将在接下来大约90天内,负责几乎全部的业务运营;

- 为支持交易,英飞凌将利用其在德国雷根斯堡的晶圆厂,为科锐提供LDMOS圆片及相关元件的长期供货协议,还将利用其在马来西亚马六甲的工厂,提供装配及测试服务。

通过本次交易,Wolfspeed获得了封装专业技术和供应链资源,并与主要的无线基础设施设备制造商建立了长期的战略合作关系,如诺基亚和爱立信。

此外,功率SiC市场对科锐和英飞凌都同样非常重要。事实上,正是因为如此重要,英飞凌才保留这项业务,并重金投入生产与研发。两家公司已经签署了长期协议,英飞凌可以从科锐获得6英寸SiC晶片。这保证了英飞凌的晶片供应,能够支撑其在光伏(PV)、交通运输电气化和其他应用中对功率SiC器件的旺盛需求。其中,交通运输电气化细分市场需求尤其显著,因为多个汽车制造商已经推出或宣布在汽车中使用SiC功率器件,包括比亚迪、特斯拉、丰田和雷诺。

Yole最新的《功率SiC(碳化硅)材料、器件、模组及应用-2017版》报告中预测,整个功率SiC器件市场在未来五年里有28%的复合年增长率,在2020年市场规模将达到11亿美元。Yole预期电动汽车(EV)的板载充电器和光伏逆变器中的SiC器件应用会有快速的增长。科锐和英飞凌在化合物半导体材料层面建立了密切的合作关系,但在功率器件层面,两者又彼此竞争。

双方新的交易协议对科锐很有利,因为通过借助英飞凌的功率射频资产可以增强其射频GaN业务,并得到了一份关于SiC材料的长期合同。英飞凌和科锐接下来的市场表现,我们拭目以待。

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