Szilícium-karbid chip gyártók

A szilícium-karbid egyre népszerűbb anyagválasztássá vált a teljesítmény félvezető alkalmazásokban, mivel képes a nagyobb feszültségigényt kezelni. A Bosch nemrégiben 1,5 milliárd dollárt fektetett be a kaliforniai Roseville-ben található létesítményeinek korszerűsítésére és a SiC chipek 200 mm-es ostyákon történő gyártásának megkezdésére.

Más nagy chipgyártók, mint az Infineon Technologies és az Onsemi, szintén bővítik gyártási kapacitásaikat, hogy teljes mértékben kihasználják a széles sávszélességű technológiában rejlő költségcsökkentő és hatékonyságnövelő lehetőségeket.

Wolfspeed

A Wolfspeed a szilícium-karbid félvezető technológia úttörőjeként áll, és a hagyományos szilícium chipekről való áttérés egyik vezetője a különböző kulcsfontosságú piacokon. A vállalat, amely az elsők között szerzett előnyével és kiterjedt szabadalmi portfóliójával büszkélkedhet, már most is jelentős ügyfelekkel büszkélkedhet, miközben új üzemeket épít a növekvő kereslet kielégítésére; továbbá a Wolfspeed jelentős szerződéseket kötött az OEM-gyártókkal, amelyek gyors terjeszkedését táplálják.

A Wolfspeed innovatív eljárást fejlesztett ki a szilícium-karbid kristályok ostyákká történő kinyerésére, amelyeket aztán chipekké dolgoznak fel, így ezek hatékonyabbak a hagyományos szilícium chipeknél, és magasabb feszültségen képesek működni, ami az elektromos autókban csökkentett elektromos veszteségeket és hosszabb akkumulátor-élettartamot eredményez. Ezenfelül a nagyobb teljesítményük vékonyabb vezetékezést és kisebb alkatrészeket tesz lehetővé, ami tovább csökkenti a gyártási költségeket és a súlyt.

A Wolfspeed jelentős lépéseket tett egy hosszú távú szállítási megállapodás aláírása felé is az egyik legnagyobb autóipari beszállítóval, ami támogatja a Renesasszal és az Infineonnal nemrégiben aláírt megállapodásokat, miközben jelentős előrelépést tesz hosszú távú növekedési stratégiája felé. A szilíciumkarbid chipek iránti növekvő kereslet kielégítése érdekében a Wolfspeed bővíti létesítményeit; többek között egy több milliárd dolláros anyaggyárat épít az észak-karolinai Durhamban található székhelyén, amely tízszeresére növeli a termelési kapacitást, és a félvezetőgyártásban jelenleg használt 150 mm-es (8 hüvelykes) ostyáknál nagyobb méretűeket gyárt.

Ez a beruházás javítja a hozamokat és csökkenti a költségeket, növelve a nyereségességet. Emellett versenyképes juttatási csomagokat, például egészségügyi és nyugdíjbiztosítást kínálnak alkalmazottaiknak.

A Wolfspeed a befektetéseknek köszönhetően jelentősen növelte piaci részesedését a tápegység-iparágon belül, több befektetést vonzott, és a bevételek növekedése gyorsabb volt, mint az iparágban. Várakozásaik szerint vállalatuk az elkövetkező években gyors terjeszkedést fog tapasztalni, és jelentős nyereséget fog termelni; ez a beruházás azonban hatalmas mennyiségű tőkét igényel, ami kezdetben negatív szabad cash flow-t eredményezhet, de a létesítményük kiépítésével javulnia kell.

STMicroelectronics

Az STMicroelectronics egy nemzetközi félvezetőgyártó vállalat, amely termékek széles skáláját tervezi és gyártja. A több mint 60 éves gyökerekkel rendelkező vállalat erős jelenléttel büszkélkedhet mind az iparban, mind a fogyasztói elektronikai iparágakban; a vállalat az egyik fő beszállítójuk. Az STMicroelectronics világszerte üzemeket működtet - Cataniában Olaszországban, Muar Malajziában, Shenzhenben, Kínában, Szingapúrban -, valamint a New York-i és a párizsi tőzsdén is jegyzik, így könnyen elérhetővé teszi a globális piacot.

Az STMicroelectronics 2004-ben mutatta be első szilícium-karbid eszközeit, miután kiterjedt kutatási és fejlesztési erőfeszítéseket tett, és azóta kiépítette a közép- és nagyfeszültségű SiC diódák, MOSFET-ek és más teljesítmény félvezetők portfólióját. Az STM emellett egyedi, SiC-alapú, egyedi alkalmazásokhoz tervezett teljesítménykezelési megoldásokat kínál.

A STPOWER SiC-termékek jelenlegi gyártása Cataniában és Ang Mo Kio-ban két 150 mm-es ostyasorból áll; a végtermékek összeszerelése és tesztelése a sencseni, illetve a bouskourai back-end telephelyeken történik. A tervek szerint a jövőben a 200 mm-es gyártási kapacitás növelése mellett 2024-re a belső szubsztrátbeszerzés 40%-re történő növelését tervezik.

A SiC-alapú tápegységek számos egyértelmű előnnyel büszkélkedhetnek a szilíciumeszközökkel szemben, beleértve a nagyobb hatékonyságot, a gyorsabb kapcsolási időt, az alacsonyabb veszteségeket és a kisebb hőkezelési igényeket. E tulajdonságok miatt a SiC-elemek ideálisak számos energiagazdálkodási alkalmazáshoz - különösen az olyan nagy növekedést mutató piacokon, mint az e-mobilitás és az ipari folyamatok -, miközben jelentős módosítások nélkül könnyen beépíthetők a meglévő tervekbe, ami gyors átfutási időt és jelentős költségmegtakarítást eredményez.

Az autóipari felhasználásra szánt szilícium-karbid alapú energiaellátási megoldások forradalmasítják a tervezést azáltal, hogy kisebb, könnyebb és kompaktabb formaterveket hoznak létre, miközben növelik az elektromos energia mozgásba való átalakításának hatékonyságát és költséghatékonyságát. Úttörő szerepet játszanak az új, környezetbarátabb energiaellátási technológiák kifejlesztésében is.

Az STMicroelectronics sikeresen létrehozott egy globális ökoszisztémát a szilíciumkarbid technológia köré, és ez a legújabb beruházás is ezt az elkötelezettséget támasztja alá. Az üzem fejlett feldolgozóeszközökkel és egy új ostyasorral fog rendelkezni, így az STMicroelectronics a szilícium-karbid eszközök széles választékát kínálhatja ügyfeleinek.

A félvezetőkről

A szilícium-karbid (SiC) félvezetők széles sávhézaguk, stabil rácsszerkezetük és a szilíciumtechnológiához képest kiváló hővezető képességük miatt az elektromos járművek (EV) tápáramköreinek nélkülözhetetlen részévé váltak. Továbbá a szilíciummal ellentétben, amely a sugárzás hatására idővel romlik, a SiC továbbra is alkalmas az űr- és nukleáris alkalmazásokhoz, ami tovább növeli a SiC chipek iránti keresletet.

A szilícium-karbid (SiC) sokoldalú anyag, amely képes ellenállni a magas hőmérsékleteknek, feszültségeknek és frekvenciáknak - ezek a tulajdonságok teszik alkalmassá a teljesítményelektronikai eszközök, például átalakítók, inverterek, tápegységek és akkumulátortöltők számára. A SiC chipek az előrejelzések szerint 2027-re világszerte elérik az $13,9 milliárd eurót, a teljesítményelektronika pedig a legnagyobb piaci részesedéssel rendelkezik, mivel az elektromos járművek egyre nagyobb teljesítményű chipeket igényelnek.

A Microchip a szilíciumkarbid termékek iparágvezető szállítója. Diszkrét és moduláris termékeik széles skálája megtalálható az autóipari, ipari, közlekedési és távközlési alkalmazásokban - például gépjárművekben, ipari gépekben és távközlésben. Az 1996 óta világszerte működő, amerikai székhelyű vállalat fő tevékenységei közé tartozik a hosszú távú megbízhatóságot célzó, csökkentett költségű és méretű elektronikus alkatrészek tervezése, fejlesztése és gyártása; valamint átfogó szolgáltatási és támogatási portfólió, beleértve a tervezési szolgáltatásokat, képzéseket és technikai segítségnyújtást.

Egyes chipgyártók a COVID-19 világjárvány és a lassú gazdasági növekedés miatt nehézségekkel küzdenek; mások az elektromos járművek eladásai révén találnak enyhülést. Ez a tendencia fokozott beruházásokat ösztönzött az új technológiák kifejlesztésébe; ennek eredményeként a vállalatok felkészülnek a megnövekedett teljesítmény félvezető igények kielégítésére.

Az ON Semiconductors a SiC félvezetők egyik vezető szállítója, és több éve folyamatosan erős bevételt és nyereséget könyvelhet el. A vállalat jelentős beruházásokat eszközölt egy fejlett gyárba a dél-koreai Bucheonban, amely évente több mint egymillió 200 mm-es ostyát fog gyártani; emellett világszerte több olyan gyárat is üzemeltet, amelyek képesek SiC-ostyákat gyártani. Hassane El-Khoury vezérigazgató kijelentette, hogy új gyárak építésére kerülhet sor, ha a kereslet tovább növekszik, de úgy véli, hogy a meglévő telephelyekre való összpontosítás a megfelelő út a termelés hatékony növeléséhez.

GT Advanced Technologies

A GT Advanced Technologies 1994-ben alakult technológiai vállalatként, amely a napenergia, a fénykibocsátó dióda (LED), az elektronika és az optoelektronikai ipar számára anyagokat és kristálynövesztő berendezéseket gyárt. A GT poliszilícium-feldolgozó rendszereket és szálgyártó rendszereket; triklórszilán-reaktorokat; zafírkristály-növesztő kemencéket, valamint szilícium-karbid termékeket és szolgáltatásokat, például ostyakész 150 mm-es és 200 mm-es SiC-et gyárt; továbbá innovatív technológiai megoldásokat kínál a teljesítmény-félvezető és optoelektronikai piacok számára.

A GT Advanced központja a New Hampshire-i Hudsonban található. A GT Advanced 2018. június 26-án ünnepelte a szilíciumkarbid (SiC) korszerű gyártóüzemének ünnepélyes megnyitóját. A rendezvényen helyi és szövetségi tisztviselők, valamint alkalmazottak és részvényesek vettek részt. Ez a létesítmény nagy mennyiségű SiC-t fog előállítani a nagy teljesítményű elektronikai alkalmazásokban való felhasználásra.

Az Onsemi GT Advanced felvásárlása a SiC chipek iránti kereslet növekedésével a vertikális integrációhoz való visszatérést jelzi. A SiC-chipek előállításához az olyan vállalatoknak, mint az Onsemi, először a korlátozott számú gyártó egyikétől kell beszerezniük a nyers korongokat, az úgynevezett ostyákat; a GT Advanceddal kötött megállapodás előtt a phoenixi székhelyű Onsemi kizárólag a Cree Inc (CREE) céget használta.

Az Onsemi a GTAT felvásárlásával bővíti a SiC-ellátás biztosítására és bővítésére vonatkozó képességét, amely a következő generációs félvezetők alapvető összetevője, amely számos alkalmazásban - többek között az elektromos járművekben, a töltőinfrastruktúrában, az energetikai infrastruktúrában és az energetikai infrastruktúrában - technikai előnyöket és rendszerhatékonyságot biztosít. Az onsemi és a GTAT szakértői együttműködve felgyorsíthatják a SiC fejlesztését, miközben kielégíthetik a fenntartható ökoszisztémákhoz hozzájáruló, intelligensebb energiaellátó eszközök iránti, gyorsan növekvő fogyasztói igényeket.