英飞凌科锐交易告吹 化合物半导体战略意义重大

  化合物半导体供给市场活跃

  此次功率半导体英飞凌收购Woolfspeed失败,但是此前2014年8月,英飞凌公司以30亿美元收购美国国际整流器公司(IR),取得了其硅基GaN功率半导体制造技术;同年9月,设计和制造GaAs和GaN射频芯片的RFMD公司和TriQuint公司宣布合并为新的RF解决方案公司Qorvo。供给端不断整合并购说明各大行业巨头对化合物半导体未来巨大需求的看好,使得该行业未来呈现强者恒强趋势。

  GaAs器件供应格局

  GaAs微波通信器件在移动终端的无线PA和射频开关器领域占主导地位,未来高集成度和低成本制造将成为产业发展趋势,在无线通信、消费电子、汽车电子、物联网等应用领域将得到广泛应用。同时,GaAs基材料有望在集成电路10nm以下制程以及未来的光互连芯片中得到应用。2015年全球GaAs微波通信器件市场规模达到86亿美元,超过60%的市场份额集中于Skyworks、Qorvo、Avago三大巨头,2020年,市场规模预计将突破130亿美元。

  GaAs产业代工制造模式逐渐兴起,我国台湾稳懋、宏捷、环宇是主要的代工企业。

  GaN器件供应格局

  国外在氮化镓单晶材料领域起步早,美国、日本、欧洲在GaN单晶材料研究方面都取得了一定的成果。

  目前基于GaN的蓝绿光LED产业发展较好,微波通信器件和电力电子器件产品尚未在民用领域广泛应用。蓝宝石基GaN技术最成熟,Si基GaN可实现高集成性和低成本,目前Si基GaN技术以6英寸为主流。全球GaN微波通信器件和电力电子器件的产值还很低,只有几亿美元,随着技术水平的进步,2020年产值有望达到15亿美元。该领域美国一直处于领先地位,先后有TDI、Kyma、ATMI、Cree、CPI等公司成功生产出GaN单晶衬底。日本住友电工(SEI)和日立电线(HitachiCable)已经开始批量生产GaN衬底,日亚(Nichia)、Matsushita、索尼(Sony)、东芝(Toshiba)等正开展了相关研究。欧洲氮化镓体单晶的研究主要有波兰的Top-GaN与法国的Lumilog。

  市调公司预测,2016~2020年GaN射频器件市场将扩大至目前的2倍,市场复合年增长率(CAGR)将达到4%;2020年末,市场规模将扩大至目前的2.5倍。未来氮化镓将在新能源、智能电网、信息通信设备和消费电子领域将得到更广泛应用。现在部分公司已经实现了氮化镓体单晶衬底的商品化,技术趋于成熟,下一步的发展方向是大尺寸、高完整性、低缺陷密度、自支撑衬底材料。

  SiC器件供应格局

  SiC基本形成了美国、欧洲、日本三足鼎立的局面。目前SiC单晶衬底制造以4英寸为主流,并正向6英寸过渡,同时8英寸也已经问世。产品主要以电力电子器件为主,SiC-SBD(肖特基二极管)技术成熟,已开始在光伏发电等领域替代Si器件,SiC-MOSFET性能突出,可大幅降低模组中电容电感的用量,降低功率模组成本。SiC-IGBT未来将凭借其优异的性能在大型轮船引擎、智能电网、高铁和风力发电等大功率领域得到应用。2015年,全球SiC电力电子器件市场规模达到近1.5亿美元,预计2020年将达到10亿美元。

  目前可实现SiC单晶抛光片的公司有Cree、Wide-bandgap、DowDcorning、II-VI、Instrinsic,日本的Nippon、Sixon,芬兰的Okmetic。其中Cree(Wolfspeed部门)占据了SiC衬底90%的供应量。SiC器件市场,科锐和英飞凌/IR两家巨头占据了70%的市场份额。SiC电力电子器件在低电压产品领域将面对GaN器件的激烈竞争,在PFC、UPS、消费电子和电动汽车等900V以下的应用领域,低成本的GaN器件将占据主要市场,SiC器件未来主要面向1200V以上的市场。

  作为行业领跑者,Cree在化合物半导体领域建树颇多。Wolfspeed已经把化合物半导体技术成功在军用通信、雷达、点对点无线电领域、宽带放大器等高端领域。此外电源管理也是Wolfspeed强项,公司将SiC运用于太阳能电池、新能源汽车充电、工厂设备充电、轻型交通运输设备电池制造等。SiC材料应用在太阳能领域可降低光电转换损失25%以上,应用在新能源汽车领域可降低能耗20%,应用在工业电机领域可节能30%-50%,应用在高铁领域,可节能20%以上,并减小电力系统体积。

  此次的并购只是化合物半导体行业并购潮的“一粟”,该领域并购、合作或是授权代工的热度一直不减。以第三代半导体为例,1992年至2012年的案例达到25起。

  英飞凌曾在2016年年报中提到,旺盛的需求端和Cree先进的化合物半导体技术和应用渠道本可成为英飞凌的新业绩增长点,奈何此并购的破局使得希望破灭。Cree称合并失败后,Wolfspeed将被Cree独立出来,继续专注以化合物半导体为“核芯”的电源管理和射频领域。



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