英飛凌科技公司綠色工業電力部門總裁 Peter Wawer 表示,英飛凌科技公司已在菲拉赫工廠制備 200 毫米(8 英寸)碳化硅晶圓的電氣樣品,并正在考慮進軍氫能業務。
在接受 EeNews Europe 采訪時,英飛凌的 Wawer 談到了 SiC 對于該部門發展的重要性、最新的 3300V 模塊和制造策略。與此同時,該公司正在將其位于馬來西亞居林的工廠擴建200毫米,旨在建設世界上最大的200毫米晶圓廠。這是一個重大挑戰,因為 200mm SiC 晶圓很難生產。
這是由工業驅動和電網基礎設施能源效率的推動推動的。
Peter Wawer 表示:“當我 2016 年接手時,業務以工業領域為主,這意味著自動化和驅動,我們非常關注電源、開關和驅動。然后我們意識到,巨大的增長機會來自可再生能源、能源發電、太陽能和風能,尤其是光伏發電 (PV)。今年安裝了 350GW,這是一個令人難以置信的數字,但基礎設施需要增長。然后,電動汽車開始增長以及對充電基礎設施的需求,這對 GIP 來說是一個非常好的機會。”
“隨著這些推動增長并成為業務的相關部分,重命名向利益相關者發出了一個信息,并反映了增長的來源。這產生了比我預期更多的積極勢頭,這被認為是在做很酷的事情。”
該業務于 2023 年 4 月由工業功率控制 (IPC) 更名而來,大部分業務基于現有的硅 IGBT 功率技術,部分部件運行電壓高達 3300V,正在向碳化硅 (SiC) 發生重大轉變。
“我們很早就意識到 SiC 將是一個相關主題,”Wawer 說。22 年前的 2001 年,我們比 Cree 早兩個月推出了首款 SiC 二極管,從那時起,它就一直處于高性能領域。我們的早期開發是圍繞 JFET 進行的,因為柵極氧化物可靠性問題使我們認為這是正確的出路。隨后 SiC MOSFET 面世,英飛凌在這方面起步較晚。事后看來,我們應該早點加強活動。我們知道缺陷密度非常棘手,我們只會將具有客戶所需的高可靠性水平的產品推向市場。
“由于我們起步較晚,所以我們選擇了溝槽結構,因此經過幾年的緊張開發,我們在五年前將其推向市場。我們制定了一項測試計劃,能夠在有缺陷的設備交付給客戶之前將其移除。這些類型的缺陷可能會在現場生長,從而影響現場的可靠性。每年 50% 至 60% 的復合增長證明我們擁有非常有競爭力的技術和重要的相關產品組合,它使產品種類繁多。
IGBT 非常適合。我們的大部分收入來自 IGBT,并且沒有下降。對于 SIC 的快速開關應用,開關損耗比 IGBT 低得多,例如 80%。但 SiC 的價格更高。
“我們現在采用的是 6 英寸晶圓,而 8 英寸晶圓將在本十年內問世。我們在工廠里擁有了第一個機械樣品,我們很快就會將它們變成電氣樣品。” (We are on 6in wafer today and 8in will come in this decade. We have the first mechanical samples in the fab and we are turning them into electrical samples soon)
大部分開發資源正在轉向寬帶隙技術,包括 SiC 和氮化鎵 (GaN)。
“我們預計,這十年全球每年對電網的投資將翻一番,達到 3000 億歐元,達到 6000 億歐元,在這一領域,我們看到基于 IGBT 的需求不斷增長,但現在客戶也在關注 SiC。我們已經在討論高功率 GaN,但目前還沒有明顯的前進方向。”
SiC的批量市場目前高達1200V,但英飛凌還開發了3300V SiC部件。
“火車牽引市場,我們看到了對 SiC 的需求,以提高能源效率和恢復的運營成本,以及通過改變頻率來降低噪音以及節省空間和重量,這是非常有價值的。我們正在向客戶提供第一個 3.3kV 模塊的樣品。”
“SiC 滲透到每一個應用程序及其開發中,只有與客戶密切合作才能發現。我們現在為 SIC 提供了縮小路徑和降低成本的機會,但這并不是與硅 IGBT 的同類比較。”
“在系統方面,SiC 在某些應用中提供了巨大的成本優勢。如果你看看純粹的未封裝芯片,那么在可預見的未來,它的成本仍然會更高。12英寸IGBT晶圓具有巨大的規模經濟性,而且SiC原材料成本較高。外延層也是工藝成本的重要組成部分,因此 SiC 晶圓總是比硅晶圓更昂貴。
工業氮化鎵
“我們非常密切地關注來自 650V 領域的 GaN,據我所知,第一批 1200V 器件是在藍寶石上。”
GaN 業務屬于電源、傳感器系統部門,該部門將吸收最近 GaN Systems 的收購。
“我們與 PSS 密切合作,并向客戶提供樣品,我們看到了對模塊的興趣,并且我們有原型。肯定會有興趣 對我們 GIP 來說最重要的無疑是 SIC。
由我們來做正確的預測,公司對投資做出判斷,然后我們必須執行我們的預測。如果我們要求更多,我們有一個公平的份額流程,調查各部門的歷史和盈利能力。這意味著我可以向客戶承諾的數量是可靠的。”
“我們確實在將公司發展到極限,我們在各地進行投資,在德累斯頓的模塊 4 上投資了 50 億歐元,我們繼續投資菲拉赫的 12 英寸工廠,并將傳統硅轉換為碳化硅。
“從戰略角度來看,Kulim 是完美的,因為它是 8 英寸,而 SiC 將從 6 英寸過渡到 8 英寸,這就是 Kulim 非常適合的原因。我們在菲拉赫有實實在在的銷量,而在居林我們有第二個采購來源,”他說。“總體而言,歐盟芯片法案非常積極,”他說。“美國和亞洲都有 IRA 和 CHIPS 法案,大量資金從政府流入這些行業,歐盟看到了這一點并從政治角度支持它,對此我們表示贊賞。我們并不天真,我們知道事情進展緩慢。”
電網基礎設施更新的需求也更加迫切。
“我們的行動太慢了,但意愿和良好意愿是存在的。建設基礎設施需要幾十年的時間,我們必須加快步伐,我們需要有更長遠的愿景并以此為基礎,例如在德國,有計劃將風能從北方帶到南方,但我們遠遠落后于計劃。”
“我們接下來關注的是氫和燃料電池的電解槽。該行業正在嘗試,如果還沒有商業案例,那么讓我們考慮明天并利用天然氣網格基礎設施。這些事情將會到來,客戶的興趣確實存在,隨著它開始發展,我們希望盡早介入,”他說。
“我們接下來關注的是氫和燃料電池的電解槽。該行業正在嘗試,如果還沒有商業案例,那么讓我們考慮明天并利用天然氣網格基礎設施。這些事情將會到來,客戶的興趣確實存在,隨著它開始發展,我們希望盡早介入,”他說。
德國博世 (Bosch) 正在開始量產燃料電池業務,首席執行官 Jochen Hanebeck 的目標是到 2030 年將公司收入從目前的 160 億美元增加到 300 億美元。SiC 和 GaN 是“30 by 30”的關鍵技術' 戰略。
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