据消息,在使用于电动车(EV)等用途的功率半导体市场上,全球前10大厂商当中,有4家为日系厂商。不过在基于第三代半导体材料的SiC(碳化硅)的功率半导体市场上,日系厂商在SiC器件及基板量产方面落后于海外厂商,因此为了维持竞争力,防止SiC功率半导体、基板进一步落后,日本政府及产业界开始积极打造SiC供应链。
日企扩产碳化硅基板据报道,在使用于电动车(EV)等用途的功率半导体市场上,全球前10大厂商当中,有4家为日系厂商。不过在基于第三代半导体材料的SiC(碳化硅)的功率半导体市场上,日系厂商在SiC器件及基板量产方面落后于海外厂商,因此为了维持竞争力,防止SiC功率半导体、基板进一步落后,日本政府及产业界开始积极打造SiC供应链。
比如,在SiC基板方面,日本半导体材料大厂Resonac(昭和电工)计划投资300亿日元增设产线,在山形县工厂增设SiC基板产线,预计将在2027年开始量产,而日本经济产业省最高将补助103亿日元。
除Resonac外,日本半导体材料厂OXIDE已在2024年3月投资数十亿日元,在山梨县北杜市增设了基板产线。而日本晶圆代工厂JS Foundry已决定采用OXIDE生产的基板。另外,功率半导体厂Rohm(罗姆)也在推动SiC基板自产,将自2025年1月起,利用宫崎县工厂量产自家半导体用SiC基板。目前Rohm SiC功率半导体器件全球市占率约8%。
报道称,虽然日本厂商在SiC功率半导体器件的研发上仍具有一定的领先地位,不过在量产上落后于海外厂商。目前全球SiC功率半导体龙头厂为瑞士意法半导体(STMicroelectronics),市占率达33%,在SiC基板部分,除美国厂商外,中国厂商也比较强势,日厂居于弱势。目前日本半导体厂商超过90%的SiC基板均依赖于海外供应。
日本市调机构富士经济(Fuji Keizai)指出,2030年全球SiC功率半导体市场规模预估将扩大至21,747亿日元,将达2023年(3,870亿日元)的5.6倍水准。
功率半导体市场格局或将有变日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)4月6日宣布,作为NEDO推动的“战略节能技术创新计划”的一部分,Novel Crystal Technology正在致力于β-Ga2O3肖特基势垒二极管的商业化开发。宣布已成功确认氧化镓 (β-Ga2O3) 肖特基势垒二极管 (SBD)的运行。
氧化镓有望成为超越SiC和GaN性能的材料,有望成为下一代功率半导体,日本和海外正在进行研究和开发。在这种情况下,Novel Crystal Technology将在3O2的β-Ga2O3肖特基势垒二极管商业化项目上致力于商业化本产品的开发,这次,他们决定将正在开发的β-Ga2O3 SBD安装在电流连续型PFC(功率因数校正)电路中,并对其进行实际使用评估。
具体地,在350W输出电源的PFC电路中安装了β-Ga2O3 SBD,进行了连续电流工作的演示测试。结果反向加了390V的电压,此后,当电压从反向切换到正向时,电流流过二极管正向时的电流波形就变成了梯形波最大8A.据说电流连续运行得到确认。
在测试中,他们 还检查了反向恢复特性,并将电路的输出功率与输入功率之比(功率转换效率)与广泛用于相同目的的硅快速恢复二极管(Si FRD)进行了比较。经证实,与 Si FRD 相比,β-Ga2O3 SBD 的效率提高了 1%。
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