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宽带隙半导体
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汽车芯片五巨头,求变!
半导体行业观察· 2025-06-19 08:50
汽车芯片市场变局 - 汽车芯片市场面临电动化与智能化浪潮、EV增长放缓、关税与地缘政治风险、中国厂商崛起等多重挑战 [1] - 全球五大IDM巨头(恩智浦、瑞萨、意法半导体、德州仪器、英飞凌)正通过生产布局优化、技术路线调整、本土化策略应对行业变局 [1] 恩智浦战略转型 - 关闭4座8英寸晶圆厂(包括荷兰奈梅亨和美国三座工厂),全面转向12英寸晶圆生产 [2] - 合资模式分散财务风险: - 德国德累斯顿合资厂(持股10%),总投资100亿欧元,2029年满产月产能4万片 [4] - 新加坡VSMC合资公司(持股40%),投资79亿美元,2029年满产月产能5.5万片 [4] - 2025年Q1营收28.35亿美元(同比-9%),净利润4.9亿美元(同比-23%) [3] 瑞萨战略调整 - 放弃内部生产SiC功率芯片计划,转向自主设计+外包制造的轻资产模式 [3][5] - 退出原因:EV市场增长放缓+中国厂商低价竞争(天科合达、山东天岳合计占34%市场份额) [5] - 与Wolfspeed的10年SiC晶圆供应协议(预付20亿美元)面临减值风险 [5] 意法半导体全球布局 - 重塑全球制造布局,目标2027年建成更具竞争力的生产生态 [6] - 区域化分工: - 意大利Agrate:300mm晶圆厂扩产至每周4000片(长期目标1.4万片) [8] - 法国Crolles:300mm厂扩产至每周1.4万片(长期2万片) [8] - 意大利卡塔尼亚:200mm SiC晶圆厂2025年Q4投产 [8] 德州仪器产能扩张 - 谢尔曼300mm晶圆厂2025年5月投产,总投资300亿美元,规划四座厂,2030年前全部建成 [7] - 其他产能:理查森RFAB2(2022年投产)、犹他利希LFAB(2023年投产)及第二座厂(2026年投产) [7] - 宣布追加600亿美元扩产投资,巩固模拟芯片龙头地位 [7] 英飞凌中国战略 - 产品本土化:计划2027年覆盖微控制器、功率器件、传感器等主流产品 [9] - 后端瘦身:出售菲律宾甲美地与韩国天安封测厂给日月光(交易额21亿新台币) [9] 行业趋势 - 12英寸晶圆成为主流:恩智浦、ST、TI均重点布局,生产效率与成本优势显著 [10] - SiC与GaN技术竞争:ST与英飞凌持续加码,瑞萨退出可能错失风口 [10] - 供应链多元化:本地生产+全球协作成为新趋势(恩智浦合资、ST区域分工、TI美国布局、英飞凌中国战略) [11] - 未来技术方向:AI与自动化制造、Chiplet技术、差异化竞争(ST布局面板级封装) [11][17]
宽带隙半导体,不可或缺
半导体行业观察· 2025-05-22 10:13
国防开支与智能军事技术 - 西方国家正在加大国防开支,投资于智能军事技术,包括新型雷达、抗干扰高频通信系统、远程高精度导弹及电子对抗系统 [1] - 新军事设备需要在千兆赫级频率下运行,且功率需求比以往更大,可能部署在太空、飞机或地面 [1] - 对军事装备的要求包括更轻、更小、更坚固耐用 [1] 宽带隙半导体(WBG)的优势 - 基于SiC和GaN的宽带隙半导体可解决军事设备的关键需求,相比传统硅基器件具有独特优势 [1] - WBG半导体导带和价带间隙较大,能在相同尺寸器件中处理更大功率,支持更高工作频率 [1] - WBG可取代雷达中用作功率输出级的行波管,节省重量和空间,提高机械可靠性 [1] - WBG能在更高温度下工作,散热性能更好,减轻热管理挑战 [2] - GaN晶体管拥有超快的10 MHz开关频率,是电压转换器的关键元件 [2] 太空应用与抗辐射性能 - 军用卫星、导弹和空间站中的半导体易受太空辐射影响,GaN和SiC能提供不同程度的辐射防护 [2] - 与硅基技术相比,GaN器件物理特性和结构使其不易受太空辐射损害 [3] - SiC坚固的晶格结构能有效抵御高能粒子侵袭,抵抗辐射累积效应(TID)和大规模单粒子效应(SEE) [4] - WBG半导体需要更多辐射能量才能产生有害效应,适合太空应用 [3] 军事雷达系统 - 美国陆军开始生产采用GaN功率半导体的LTAMDS雷达系统,取代"爱国者"导弹防御系统的雷达 [5] - 新型雷达采用ASEA(有源电子扫描阵列)系统,无需机械旋转天线,通过相控阵技术扫描天空 [5] - LTAMDS配备三组射频发射器,可同时扫描360°天空 [5] - 相控阵系统可形成多束光束,同时跟踪多个目标,并支持跳频技术 [7] 军事通信与导弹系统 - 抗干扰通信需要高功率、高频射频信号,传统硅基系统难以实现,WBG半导体提供解决方案 [6] - WBG散热效率更高,减少散热器需求,减轻重量,提高功率密度和效率 [6] - GaN支持军事通信中常见的Ku波段和X波段频率 [6] - SiC适用于导弹系统,能承受600℃高温环境,满足起飞阶段极端要求 [6] 技术发展与未来趋势 - 全球半导体制造商正致力于降低SiC生产成本,提高可制造性 [7] - 雷神公司获得DARPA合同,开发基于金刚石和氮化铝的超宽带隙半导体(UWBGS) [7] - UWBGS将提供更强大功率输出和热管理,适用于高度紧凑、超高功率的射频设备 [8] - WBG半导体使激光制导导弹射程更远、精度更高,雷达更强大且抗干扰 [7]