Ⅰ 瞻芯電子為何不上市
瞻芯電子不上市的原因是達不到上市公司標准。根據查詢相關公開信息顯示瞻芯電子是私企，創辦自己只有200萬，不到上市標准。據上海瞻芯電子科技有限公司官方消息，近日公司已完成由小鵬汽車獨家投資的戰略融資。
Ⅱ 工業互聯網股票有哪些
據報道，今日工業互聯網概念股拉升，東土科技（300353）股票漲停，佳訊飛鴻（300213）、海得控制（002184）、神州泰岳（300002）以及華中數控（300161）等個股集體拉升。那麼，工業互聯網概念股有哪些呢？小編給大家簡單介紹幾個吧。
金自天正（600560）：公司是由中國鋼研科技集團有限公司冶金自動化研究設計院控股的大型工業自動化綜合性高科技企業，是北京市科學技術委員會認定的骨幹高新技術企業。公司主要從事工業自動化領域系列產品的研發、生產、銷售和承接自動化工程及技術服務等，可為用戶提供系統、先進、定製化、高性能價格比的工業自動化全面解決方案。
海得控制（002184）：上海海得控制系統股份有限公司成立於1994年，是國內領先的具有多行業系統集成和工程實施能力的企業。海得控制在南京、杭州、北京、廣州、武漢、西安、成都、福州、濟南、沈陽、長春、新疆等地設立分支機構和區域機構及產業化基地，業務覆蓋國內主要區域。為客戶提供自動化解決方案與軟硬體產品服務。
智光電氣（002169）：廣州智光電氣股份有限公司是一家在電氣控制與自動化領域里具有自主創新能力和高成長性的高新技術企業，主要從事電網安全與控制設備、電機控制與節能設備、供用電控制與自動化設備及電力信息化系統研發、設計、生產和銷售。公司已建立了以測控技術、電力電子技術、通信技術和應用軟體技術為基礎的核心技術平台。
神州泰岳（300002）：神州泰岳是一家「價值引導，創新驅動」的人工智慧和大數據、物聯網與通信、ICT運營管理協同發展的高科技企業，致力於用信息技術推動行業發展和社會進步。公司擁有系統集成一級、信息安全服務二級等頂級資質。公司以科技研發為牽引，打造核心競爭力，擁有軟體著作權1500餘件，授權專利600餘件。
Ⅲ 最緊缺的晶元，功率半導體行業的情況：比亞迪、斯達半導、士蘭微
IGBT長文
功率半導體行業情況
預測2025年國內功率半導體500億市場，目前國產化滲透率很低。預測未來整個功率三大塊： 汽車 、光伏、工控 。還有一些白電、高壓電網、軌交。
（1）工控市場： 國內功率半導體2018年以前主要還是集中工控領域，國內規模100億；
（2）車載新能源車市場： 2025年預測電動車國內市場達到100-150億以上；2019-2020年新能源 汽車 銷量沒怎麼漲，但是2020年10月開始又開始增長 ，一輛車功率半導體價值量3000元，預測2021年國內200萬輛（60億市場空間），2025年國內目標達到500萬台（150億市場空間）。
（3）光伏逆變器市場： 從130GW漲到去年180GW。光伏逆變器也是迅速發展，1GW對應用功率半導體產業額4000萬元人民幣，所以， 光伏這塊2020年180GW也有70多億功率半導體產業額。國內光伏逆變器廠商佔到全球60%市場份額（固德威、陽光電源、錦浪、華為等）。
Q：功率半導體景氣情況
A：今年的IGBT功率半導體漲價來自於：（1）新能源車和光伏市場對IGBT的需求快速增長；（2）疫情影響，IGBT目前大部分仰賴進口，而且很多封測都在東南亞（馬來西亞等），目前處於停擺階段，加劇缺貨狀態。（3）現在英飛凌工控IGBT交期半年、 汽車 IGBT交期一年。 2022-2023年後疫情緩解了工廠復工，英飛凌交期可能會緩解；但是，對IGBT模組來說， 汽車 和光伏市場成長很快，缺貨可能會一直持續下去。 直到英飛凌12英寸，還有國內幾條12英寸（士蘭微、華虹、積塔、華潤微等）產線投出來才有可能緩解。
Q：新能源車IGBT市場和國內主要企業優劣勢？
A： 第一比亞迪， 國內最早開始做的；
（1） 2008年收購了寧波中瑋的IDM晶圓廠開始自己做，2010-2011年組織團隊開始開發車載IGBT；2012年導入自家比亞迪車，2015年自研的IGBT開始上量。
（2）2015年以前，比亞迪80%晶元都是外購英飛凌的，然後封裝用在自己的車上，比如唐、宋等；
（3）2015年之後自產的IGBT 2.5代晶元出來，80%晶元開始用自己，20%外購；
（4）2017-2018年IGBT 4.0代晶元出來以後，基本100%用自己的晶元。 他現在IGBT裝車量累計最多，累計100萬台用自己的晶元，2017年開始往外推廣自己的晶元和模塊， 但是，比亞迪IGBT 4.0隻能對標英飛凌IGBT 2.5為平面型+FS結構，比國內企業溝槽型的晶元性能還差一些 （對比斯達、宏微、士蘭微的4代都落後一代；導致飽和壓降差2V，溝槽型的薄和壓降差1.4V，所以平面結構的損耗大，最終影響輸出功率效率）。所以， 目前外部採用比亞迪IGBT量產的客戶只有深圳的藍海華騰，做商用物流車 ；乘用車其他廠商沒用一個是性能比較落後，另一個是比亞迪自研的模塊是定製化封裝，比目前標准化封裝A71、A72等模塊不一樣；
（5）2020年底比亞迪最新的IGBT 5.0推出來 ，能對標國內同行溝槽型的晶元（對標英飛凌4.0代IGBT，還有斯達、士蘭微的溝槽型產品），就看他今年推廣新產品能不能取得進展了。
第二斯達半導： （1）2008年開始做IGBT，原本也是外購晶元，自己做封裝；
（2）2015年英飛凌收購了IR（international rectifier），把IR原本晶元團隊解散了，斯達把這個團隊接手過來，在IR第7代晶元（對標英飛凌第4代）基礎上迭代開發；
（3）2016年開始推廣自己研發的晶元，客戶如匯川、英威騰進行推廣。這款是在別人基礎上開發的，走了捷徑，所以一次成功，迅速在國內主機廠進行推廣；
（4）2017年開始用在電控、整車廠；
（5）斯達現在廠內自研的晶元佔比70%，但是在車規上A00級、大巴、物流車這些應用比較多 。但是他的750V那款A級車模塊還沒有到車規級，壽命僅有4-5年（要求10年以上），失效率也沒有達標（年失效率50ppm的等級）； A級車的整車廠對車載IGBT模塊導入更傾向於IDM，因為對晶元壽命、可靠性、失效率要求高，IDM在Fab廠端對工藝、參數自己把控。斯達的晶元是Fabless，沒法證明自己的晶元來料是車規級；（雖然最終模塊出廠是車規級，但是晶元來料不能保證）
Fabless做車規級的限制： 斯達給華虹下單，是晶圓出來以後，晶元還有經過多輪篩選，經過測試還有質量篩選，然後再拿去封裝，封裝完以後在拿去老化測試，動態負載測試等，最後才會出給整機客戶；但是，IDM模式在Fab廠那端就可以做到很多質量控制，把參數做到一致，就可以讓晶元達到車規等級，出來以後不需要經過很多輪的篩選；
第三中車電氣：（1） 2012年收購英國的丹尼克斯，開始進行IGBT開發。
（2）2015年成立Fab廠，一開始開發應用於軌交的IGBT高壓模塊6500V/7500V。2017年因為在驗證所以產能比較閑置，所以開始做車規級的IGBT模塊650V/750V/1200V的產品；
（3）2018年國產開始有機會導入大巴車、物流車、A00級別的模塊（當時國內主要是中車、比亞迪、斯達三家導入，中車的報價是裡面最低的；但是受限於中車原來不是做工控產品，所以對於車規IGBT的應用功放，還有加速功放理解不深；例如：IGBT要和FRD並聯使用，斯達和比亞迪是IGBT晶元和FRD晶元面積都是1:1使用，中車當時不太了解，卻是用1:0.5，在特殊工況下，二極體電流會很大，失效導致炸機，所以當時中車第一版的模塊推廣不是很順利。
2019-2021年中車進行晶元改版，以及和Tier-1客戶緊密合作，目前匯川、小鵬、理想都對中車進行了兩年的質量驗證，今年公司IGBT有機會上乘用車放量。 我們覺得中車目前的產品質量達到車規要求，比斯達、比亞迪都好；中車的Fab廠和封裝廠也達到車規等級，今年中車上量以後還要看他的失效率。如果今年數據OK的話，後面中車有機會占據更大份額。
第四士蘭微：（1） 2018年之前主要做白電產品；
（2）2018年以後成立工業和車載IGBT。四家裡面士蘭微是最晚開始做的；
（3）目前為止，士蘭微 車載IGBT有些樣品出來，而且有些A00級別客戶已經開始採用了，零跑、菱電採用了士蘭微模塊 。士蘭微要走的路線是中車、斯達的路徑，先從物流、大巴、A00級進入。 士蘭微雖然起步慢，但是優勢是在於IDM，自有6、8、12英寸產線產品迭代非常塊（迭代一版產品只要3個月，Fabless要6個月）。 工業領域方面，士蘭未來是斯達最大的競爭對手，車載這塊主要看他從A00級車切入A級車的情況。
Q：國內幾家廠商車規晶元參數差異？
A：比亞迪IGBT的4.0平面型飽和壓降在2V以上，但是斯達、士蘭微、中車的溝槽型工藝能做到1.4V-1.6V，平面損耗大，最終影響輸出功率差；
如果以A級車750V模塊為例，士蘭微是目前國內做最好的，能對標英飛凌輸出160KW-180KW， 然後是中車，也能做到160KW但是到不了180KW，斯達半導產品出來比較早做到140-150kW的功率，比亞迪用平面型工藝最高智能做到140kW，所以最後會體現在輸出功率；
比亞迪晶元工藝落後的原因：收購寧波中瑋的廠是台積電的二手廠，這條線只能做6英寸平面型工藝，做不了溝槽的工藝；所以比亞迪新一代的5.0溝槽工藝的晶元是在華虹代工的 （包括6.0對標英飛凌7代的晶元估計也是找帶動）。
Q：國內幾家廠商封裝工藝的差異？
A：車規封裝有四代產品：
（1）第一代是單面間接水冷： 模塊採用銅底板，模塊下面塗一層導熱硅脂，打在散熱器底板上，散熱器下面再通水流，因此模塊不直接跟水接觸。這種模塊主要用在經濟型方案，如A00、物流車等；這個封裝模塊國內廠商比亞迪、斯達、宏微等都可以量產，從工業級封裝轉過來沒什麼技術難度。
（2）第二代是單面直接水冷： 會在底板上長散熱齒（Pin Fin結構）,在散熱器上開一個槽，把模塊插進去，下面直接通水，跟水直接接觸，周圍封住，散熱效率和功率密度會比上一代提升30%以上；這種模塊主要用在A00和A級車以上，乘用車主要用這種方案。國內也是大家都可以量產，細微區別在於斯達、中車用的銅底板，比亞迪用的鋁硅鈦底板，比亞迪這個底板更可靠，但是散熱沒有銅好。他是講究可靠性，犧牲了一些性能。
（3）第三代是雙面散熱： 模塊從灌膠工藝轉為塑封工藝，兩面都是間接水冷，散熱跟抽屜一樣把模塊插進去；這種模塊最早是日系Denso做得（給豐田普銳斯），國內華為塞力斯做的車，也是採用這個雙面水冷散熱的方案。國外安森美、英飛凌、電樁都是這個方案，國內是比亞迪（2016年開始做）和斯達在做，但是對工藝要求比較高（散熱器模塊封裝工藝比較復雜，晶元需要特殊要求，要求晶元兩面都能焊，所以晶元上表面還需要電鍍），國內比亞迪、斯達距離量產還有一段距離（一年左右）；
（4）第四代是雙面直接水冷： 兩面銅底加上長pinfin雙面散熱，目前全球只有日本的日立可以量產，給奧迪etron、雷克薩斯等高端車型在供應，國內這塊沒有量產，還處於技術開發階段。
Q：國內企業現在還有外采英飛凌的晶元嗎，國內這四家距離英飛凌的代差
A：目前斯達、宏微、比亞迪還是有部分產品外采英飛凌的晶元；斯達外採的晶元主要是做一些工業級別IGBT產品，例如：在電梯、起重機、工業冶金行業，客戶會指定要求模塊可以國產，但是裡面晶元必須要進口（例如：匯川的客戶蒂森克虜伯，德國電梯公司）；還有一些特殊工業冶煉，這些晶元頻率很高，國內還做不到，就需要外采晶元；
車載外采英飛凌再自己做封裝的話，價格拼不過英飛凌；（英飛凌第七代晶元不賣給國內器件廠，只賣四代）；國內來講， 斯達、士蘭微、中車等，不管他們自己宣傳第幾代，實際上都是對標英飛凌第四代 （溝槽+FS的結構），目前英飛凌最新做到第七代，英飛凌第五代（大功率版第四代）、第六代（高頻版第四代）第五和第六代是擠牙膏基於第四代的升級迭代，沒有質量飛躍；第七代相對第四代是線徑減少（5微米縮小到3微米，減小20%面積），晶元減薄（從120微米減少到80微米，導通壓降會更好），性能更好（1200V產品的導通壓降從1.7V降到1.4V）。而且，英飛凌第七代IGBT是在12寸上做，單顆面積減小，成本可能是第四代的一半。但是，英飛凌在國內銷售策略，第七代售價跟第四代差不多，保持大客戶年降5%（但是第七代性能比第四代有優勢）；國內士蘭微、中車、斯達能夠量產的都是英飛凌四代、比亞迪4.0對標英飛凌2.5代，5.0對標英飛凌4代；
2018年底，英飛凌推出7代以後因為性能很好，國內士蘭微、斯達、宏微當時就朝著第七代產品開發，目前士蘭微、斯達有第七代樣品出來了，但是離量產有些距離。第七代IGBT的關鍵設備是離子注入機等，這個設備受到進口限制，目前就國內的華虹、士蘭微和積塔半導體有。 士蘭微除了英飛凌第七代，還走另一條路子，Follow日本的富士，走RC IGBT（把IGBT和二極體集成到一顆IC用在車上），還沒有量產。
Q：斯達IGBT跟華虹的關系和進展如何？
A：斯達跟華虹一直都是又吵又合作。2018年英飛凌缺貨的時候，對斯達來講是個非常好的國產替代機會，斯達採取策略切斷小客戶專供大客戶，在匯川起量（緊急物料快速到貨），在匯川那邊去年做到2個億，今年可能做到3個億；缺貨漲價對國產化是很好的機會，但是，華虹當時對斯達做了個不好的事情，當年漲了三次價格，一片wafer從2800漲到3500，所以，2019年斯達後面找海內外的代工廠，包括中芯紹興、日本的Fab等。所以斯達和華虹都是相愛相殺的狀態。
斯達自己規劃IDM做的產品，是1700V高壓IGBT和SiC的晶元，這塊業務在華虹是沒有量產的新產品，華虹那邊的業務量不會受到影響（12英寸針對斯達1200V以下IGBT）。 但是，從整個功率半導體模式來說，大家都想往IDM轉，第一個是實現成本控制提高毛利率，擴大份額。第二個是產品工藝能力，斯達往A級車推廣不利，主要就是因為受限於Fabless模式，追求質量和可靠性，未來還是要走IDM模式。
Q：士蘭微、斯達半導體的12寸IGBT的下游應用有區別嗎？
A： 目前國內12英寸主要是讓廠家成本降低，但是做得產品其實一樣。 12寸晶圓工藝更難控制，晶圓翹曲更大，更容易裂片，尤其是減薄以後的離子注入，工藝更難控制。 士蘭微、斯達在12寸做IGBT，主要還是對標英飛凌第四代產品，厚度120微米。如果做到對標英飛凌的第七代，要減薄到80微米，更容易翹曲和裂開。 士蘭微、斯達12寸IGBT產品主要用在工業場景，英飛凌12英寸在2016、2017年出來，首先切入工業產線，後面再慢慢切入車規，因為車規變更產線所有車規等級需要重新認證。
Q：電動車裡面IGBT的價值量？
A：電控是電動車裡面IGBT價值量最大頭；
（1）物流車： 用第一代封裝技術，一般使用1200V 450A模塊，屬於半橋模塊，單個模塊價格300元（中車報價280），一輛車電控系統要用三個，單車價值量1000元；
（2）大巴車： 目前用物流車一樣的封裝方案（第一代）；但是不同等級大巴功率也不一樣，8米大巴用1200V 600A；大巴一般是四驅，前後各有一個電控，一個電控用3個模塊，總共要用6個模塊，單個價格450-500，單車價值量3000元左右；10米大巴功率等級更高用1200V 800A，一個模塊600塊，也用6個，單車價值量3600元左右。
（3）A00級（小車）： 用80KW以下，使用第二代封裝（HP1模塊），模塊英飛凌900左右（斯達報價600）。
（4）A級車以上： 15萬左右車型用單電控方案，用第二代直接水冷的HP Drive模塊，英飛凌報價從2000-1300元（斯達1000元）；20-30萬一般是四驅，前後各有一個電機，進口2600（國產2000）；高級車型：蔚來ES8（硅基電控單個160-180KW，後驅需要240KW），前驅一個，後驅並聯用兩個模塊；所以共需要三個，合計3000-3900元。
（5）車上OBC： 6.6kW慢充用IGBT單管，20多顆分立器件，總體成本300元以下；
（6）車載空調： 4kW左右用IPM第一類封裝，價值量100元以內；
（7）電子助力轉向， 功率在15-20kW，主要用的75A模塊，價值量200元以內；
（8）充電樁 ：慢充20kW以內用半橋工業IGBT，200元以內。未來的話要做到超級快充100KW以上，越大功率去做會採用SiC方案，成本成倍增加，可能到1000元以上；
Q：國內SiC主要企業優劣勢？
A：國內SiC產業鏈不完整。做晶圓這塊國內能夠量產的是碳化硅二極體， SiC二極體已經量產的是三安光電、瑞能、泰科天潤。 士蘭和華潤目前的進度還沒有量產（還在建設產線）；
SiC MOS的IDM模式要等更久，相對更快的反而是Fabless企業， 瞻芯、瀚薪等fabless，找台灣的漢磊代工，開始有些碳化硅MOS在OBC和電源上面量產了， 主要因為國內Fab廠商不成熟（柵氧化層、晶元減薄還不成熟），相對海外廠商工藝更好，國內落後三年以上。海外的羅姆已經在做溝槽型SiC MOS的第三代了，ST的SiC都在特斯拉車上量產了；
SiC應用來講，整個全球市場6-7億美金，成本太高所以應用行業主要分兩個：
第一個、是高頻高效的場景，如光伏、高端通信電源， 採用SiC二極體而不是SiC MOSFET，可以降低成本； 把跟IGBT並聯的硅基二極體換成SiC二極體，可以提升效率兼顧成本；
第二塊、就是車載， （1）OBC強調充電效率（超過12KW、22KW）的高端車型，已經開始批量採用SiC MOSFET，因為碳化硅充電效率比較高，充電快又剩電；（2）車載主驅逆變的話主要用在高端車型，保時捷Taycan、蔚來ET7，效率比較高可以提升續航，功率密度比較高；20-30萬中段車型主要是 Tesla model 3 和比亞迪漢在用SiC MOS模塊，因為特斯拉、比亞迪是垂直一體化的整車廠（做電控、做電池、又做整車），所以可以清楚知道效能提升的幅度；
相對來說，其他車企是分工的，模塊廠也講不清楚用了SiC的收益具體有多少（如節省電池成本），而且IGBT模塊的價格也在降低成本。 雖然SiC可以提高續航，但是SiC節省溫高的優點還沒發揮，節省溫高可以把散熱系統做小，優勢才會提升。 目前特斯拉SiC模塊成本在5000元，是國產硅基IGBT的1300-1500元5-8倍區間，所以國產車企還在觀望；但是，預計到2023年SiC成本有希望縮減到硅基IGBT的3倍差距，整車廠看到更多收益以後才會推動去用SiC。
Q：比亞迪的SiC采購誰的
A：比亞迪采購Cree模塊； 英飛凌主要是推動IGBT7，沒有積極推SiC；因為推SiC會革自己硅基產品的命。目前積極推廣碳化硅的是羅姆、科瑞（全球襯底佔比80%-90%）；
Q：工控、光伏領域裡面，國產IGBT廠商的進展
A：以匯川為例，會要求至少兩家供應商，工控裡面一個用斯達，另一個宏微（匯川是宏微股東）；目前上量比較多的就是斯達； （1）斯達 的IGBT去年2個億，今年採用規模可能達3億以上（整個IGBT采購額約15億）； （2）宏微 的IGBT晶元和封裝在廠內出現過重大事故，質量問題比較大，導致量上不去，去年3000-4000萬；伺服方面去年缺貨，小功率IPM引入了士蘭微， （3）士蘭微隨著小批量上量，後面工控模塊也有機會對士蘭微進行質量驗證；
Q：匯川使用士蘭微的情況怎麼樣？
A： 目前還是可以的，去年口罩機上量，用了士蘭微的IPM模塊，以前用ST的IPM模塊。目前，士蘭微的失效率保持3/1000以內，後面考慮對士蘭微模塊產品上量（因為我們模塊采購額一直在提升，只有兩個國產企業供應不來）。 匯川內部有零部件的國產化率目標，工業產品設定2022年達到60%的國產化率，英威騰定的2022年80%，所以國產功率企業還是有很大空間去做。
Q：匯川給士蘭微的體量
A：如果對標國產化率目標， 今年采購15億，60%國產化率就是9個億的產品國產化，2-3家份額分一下。（可能斯達4個億；宏微、士蘭微各自2-3個億；） 具體看他們做得水平
Q：SiC二極體在光伏採用情況？
A：光伏裡面也有IGBT模塊，IGBT會並聯二極體，現在是用SiC二極體替代IGBT裡面的硅基FRD，SiC可以大幅減少開關損耗，提升光伏逆變器的效率。所以換成SiC二極體可以少量成本增加，換取大量效益； 國產SiC二極體主要用在通信站點、大型UPS裡面；目前在光伏裡面的IGBT模塊還是海外壟斷，所以裡面的SiC二極體還是海外為主， 未來如果斯達、宏微開發碳化硅模塊，也會考慮國產化的。
Q：華潤微、新潔能、揚傑、捷捷這些的IGBT實力？
A：這裡面比較領先的是華潤微；（1）華潤微在2018年左右開始做IGBT，今年有1、2個億左右收入主要是單管產品，應該還沒有模塊；（2）新潔能是純Fabless，沒有自己的Fab和模塊工廠，要做到工業和車規比較難（匯川不會考慮導入），可能就是做消費級或是白電這種應用。（3）捷捷、揚傑有些SiC二極體樣品，實際沒多少銷售額，IGBT產品市場上還看不太到，主要用在相對低端的工控，像焊機，高端工業類應用看不到；比亞迪其實也是，工業也主要在焊機、電磁爐，往高端工業走還是需要個積累過程。
Q：比亞迪半導體其他產品的實力？
A：之前是晶元代數有差距，所以一直上不了量，毛利率也比較低，比如工業領域外銷就5000萬（比不過國內任何IGBT企業），用在變焊機等。所以關鍵是， 看比亞迪今年能不能把溝槽型的晶元推廣到變頻器廠等高端工業領域以及車載的外部客戶突破 。如果今年外銷還是只有4-5000萬的話，那麼說明他的晶元還是沒有升級。
Q：吉利的人說士蘭微的產品迭代很快，是國內最接近英飛凌的，怎麼評價？
A：這個確實是這樣，自己有fab廠三個月就能迭代一個版本，沒有fab廠要六個月。 士蘭微750V晶元能對標英飛凌，做到160-180kW的功率。他的飽和壓降確實是國內最低的，目前他最大的劣勢在於做車規比較晚，基本是零數據，需要這兩年車載市場爆發背景下，在A00級別（零跑採用了，但是屬於小批量，功率80KW以內，壽命要求也低一些；）和物流車上面發貨來取得質量數據， 國內的車廠後面可能用他的產品 。（借鑒中車走過的路，除了性能還要有質量的積累） 。
Q：士蘭微IPM起量的情況？
A： 國內市場主要針對白電的變頻模塊，國內一年6-7億只；單價按照12-13元/個去算，國內70-80億規模， 這塊價格和毛利率比較低一些，國內主要是士蘭微和吉林華微在做，斯達也開始設計但是量不大一年才幾千萬，所以， 士蘭微是目前最大的，目前導入了格力、美的，量很大，今年有可能做到8個億以上，是國產化的過程，把安森美替代掉 （一旦導入了就有很大機會可以上量）；但是，這塊IPM毛利率不會太高。要提毛利率的話還是要做工業和車規級（斯達毛利率40%以上就是因為只做工控和 汽車 等級，風電，碳化硅這些都是毛利率50%以上的）
Q：士蘭微12英寸的情況？
A：去年底開始量產，士蘭微12英寸前期跑MOS產品，公司去年工業1200V的IGBT做了一個億，今年能做2-3億；目前MOS能做到收入10億。
Ⅳ 半導體龍頭股票有哪些2021
10年期國債收益率升值的基本影響是社會融資利率會上升，反之亦然。東西賣不出去的時候，需要降價促銷。同樣，當購買債券的人少了，發行人只能折價出售債券。比如100元面值現在賣98元，相當於收益率，增加2%也就是收益率債券的增加在中，各類債券中，美國10年期國債信用評級最高，被認為是無風險利率(政府有權力通過增稅印錢來還債)。
在收益率，當有人可以購買國債之前需要提高國債時，其他債券(金融債券和公司債券)必須提高利率才能出售。這樣一來，社會上所有的借貸利率都會隨之上升(貸方的心理活動：借錢給你只付3%的利息，所以我還不如買3.7%的國債)。因此，收益率10年期國債是社會融資利率的基準。收益率10年期國債的上漲意味著資金收緊銀根，而下跌意味著當國債的收益率升值時，資金國債投資者就更少了。
半導體板塊龍頭股有：聞泰科技：半導體龍頭股等。
1、士蘭微電子通過尋求員工、股東和合作夥伴之間的利益均衡，協調好近期利益與長遠利益，實現企業的可持續發展。2020年ROE為9.74%，凈利24.15億、同比增長92.68%。
2、卓勝微：半導體龍頭股。從事集成電路、分立器件的封裝與測試以及分立器件的晶元設計、製造；中芯國際集成電路製造有限公司為公司第二大股東芯電半導體（上海）有限公司的實際控制人。2020年ROE為49.37%，凈利10.73億、同比增長115.78%，截至2021年08月15日市值為1377.91億。
3、聖邦股份：半導體龍頭股。三安光電主要從事全色系超高亮度LED外延片、晶元、Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體材料、微波通訊集成電路與功率器件、光通訊元器件等的研發、生產與銷售，產品性能指標居國際先進水平。2020年ROE為22.73%，凈利2.89億、同比增長64.03%。
拓展資料:
2021世界半導體大會將於6月9日—11日在南京國際博覽中心舉辦，匯集了台積電、新思科技、中芯國際、瀾起科技、日月光、長電科技、士蘭微、中微半導體、天水華天、北聯國芯、泉州三安、廣聯達等一眾行業龍頭企業在內的300餘家全產業鏈企業參加。
隨著國家對科技興國戰略定位，其中會針對功率半導體、第三代半導體、氮化鎵、5G物聯網等熱點，進行前瞻性探索和研究。目前全國現有集成電路產業上下游企業500多家，2020年集成電路全產業鏈收入超500億元，同比增長63%以上。
據報告，全球半導體設備銷售額激增，中國大陸首次成為全球最大的半導體設備市場，銷售額增長39%，達到187.2億美元。全球半導體供應短缺，國產替代進程加快，本土晶元產品有望快速搶佔全球市場，需求旺盛，有望長期維持高景氣度。
本文相關數據僅供參考， 不對您構成任何投資建議。用戶應基於自己的獨立判斷，自行決定證券投資並承擔相應風險。股市有風險，投資需謹慎。
Ⅳ 6英寸晶圓應用在多大的產品上
可以應用自18英寸的產品上。晶圓於 10 月16 日在上海正式發布。 從終端應用層上來... 瞻芯電子成為中國第一家掌握6英寸SiC MOSFET和SBD工藝。
Ⅵ 理想終於不缺「芯」了
投中網獲悉，日前，理想 汽車 投資成立了一家半導體公司。
這家半導體公司叫蘇州斯科半導體，由理想 汽車 關聯公司——北京車和家 汽車 科技 有限公司與湖南三安半導體有限責任公司共同持股，注冊資本3億元。該公司的法定代表人是許勇輝，經營范圍含電力電子元器件、半導體分立器件製造銷售；電子元器件製造等。
這是理想 汽車 布局SiC晶元的一個重要舉動。在全球缺芯潮愈演愈烈的情形下，晶元已是新能源 汽車 的兵家必爭之地，SiC晶元又在新能源車企中占據什麼樣的地位？
競爭之地，各家車企紛紛角逐。不僅是理想 汽車 ，前有特斯拉作為先行者，後有小鵬、蔚來、上汽、一汽、豐田、本田等，車企們都不願在此處落後。
意在何處
這是理想 汽車 風險最小的選擇。
此前，據國家市場監督管理總局反壟斷司官網中經營者集中簡易案件公式披露，車和家與三安半導體設立合資公司，車和家持股比例70%，三安半導體持股比例30%。
三安半導體是什麼來頭？它主要從事SiC襯底、外延、晶元相關半導體材料的研發、生產和銷售業務，背後是三安光電股份有限公司（簡稱：三安光電）100%的控股子公司，後者是中國最大的LED外延片和晶元製造商，已在國內主板上市。
由此推測，理想 汽車 與三安半導體此次設立合資公司是為了聯手布局車用SiC晶元、模塊市場。
什麼是車用SiC晶元？它在新能源 汽車 中又占據什麼樣的地位？
SiC晶元指碳化硅，明確來講，它是新一代半導體——第三代化合物半導體的重要基礎材料，是第三代半導體產業的關鍵。部分西方發達國家對中國實施嚴格禁運，也制約了國內半導體行業的發展，這樣一來，我國實現國產替代的需求越來越旺盛。
碳化硅功率器件的特點是——耐高壓、耐高溫、低損耗等性能，可以有效滿足電力電子系統的高效率、小型化和輕量化等需求，在新能源 汽車 、光伏發電、軌道交通、智能電網等領域有明顯優勢。
用在新能源 汽車 身上呢？
相比傳統Si材料，SiC材料可以幫助新能源 汽車 延長續航里程、縮短充電時間。新能源 汽車 比傳統燃油 汽車 對半導體元器件功率的要求更高，用量也要多出幾倍。
通用 汽車 公司副總裁希爾潘·阿明說：「電動 汽車 用戶正追求更長的續航里程，我們把碳化硅視為電力電子設計中的一種重要材料。」
廣汽埃安新能源 汽車 有限公司技術中心經理湛紹新也說過：「功率半導體是新能源 汽車 有別於傳統燃油車的重要零部件，每台電動車大約需要配備90-100個，如果是四驅系統則需求量還要再增加50%，功率半導體在整車半導體中的價值量佔比約60%。而碳化硅主打的性能就是高壓和高頻，進而衍生出耐高溫和大功率的特點，對於整車來說可以提高能量轉換效率以及使系統體積小型化。」
還有一點，每輛新能源 汽車 使用的功率器件價值約在700美元到1000美元。使用碳化硅襯底材料，可以為新能源 汽車 節省大量成本。
三安光電作為龍頭企業，理想與它合作成立合資公司，必然有更強的溢價能力，成本更低，風險更低，效率還有保證。最重要的，是可以保證未來理想 汽車 上源源不斷的用量。
理想 汽車 創始人、董事長兼CEO李想曾說，碳化硅電驅系統是理想 汽車 高壓純電平台的四個核心技術之一。看來，李想重視SiC晶元在理想車型上的應用，大有勢在必行之勢。
縱觀整個新能源車企市場，不僅理想在加速布局，其他車企，哪一個不在此地加速競爭？
用力角逐
全球缺芯潮不斷蔓延，各種原材料短缺的問題一直存在。各車企玩家們為了提前應對這些難題，只有各出奇招。
歸根結底，SiC器件非常適合用於電動 汽車 的電源設計，車企們又怎麼不會惦記這個香餑餑？
據估算，僅SiC電機控制器功能安全產品的未來需求產值就達到一年2億元。
嚴格意義上，從發展 歷史 上講，特斯拉依然是碳化硅晶元使用的先行者。自特斯拉之後，各家車企紛紛下場。
2016年4月，特斯拉打響了SiC MOSFET的第一槍，至此，SiC不僅成為半導體廠商激烈涌進的熱門賽道，同時也在加速進入 汽車 。
2018年，特斯拉在Model 3中首次將IGBT模塊換成了碳化硅模塊。使用下來，在相同功率等級下，碳化硅模塊的封裝尺寸明顯小於硅模塊，並且開關損耗降低了75％。換算下來，系統效率可以提高5％左右。
之後，特斯拉推出的Model Y的動力模塊後輪驅動也採用SiC MOSFET。2021年6月11日發布的新款Model S Plaid，成為全球最快的量產車型，其逆變器繼續採用碳化硅技術。
特斯拉Model 3的成功，在 汽車 與晶元行業掀起軒然大波，也催生了一系列對SiC晶元的應用和開發。
就這樣，比亞迪、蔚來、小鵬、理想、北汽新能源、上汽、豐田、本田、現代、長城、吉利、廣汽、一汽、奇瑞等紛紛在自家車型上實踐SiC產品。
市場好不熱鬧，有自建生產線的，有運用投資方式的，還有像理想這樣成立合資公司的。
在自建生產線這條路上，比亞迪走得比較早。
2020年底，比亞迪宣布自研碳化硅晶元，它在2021年5月擴建了模塊生產線。2021年8月11日，比亞迪漢的第100000輛新車的電機控制器首次使用它自主研發製造的高性能碳化硅功率模塊。
蔚來也採用了自研的辦法。2021年10月的消息，將自研一條SiC功率模塊實驗線，新增若干測試設備。
除了自研的方式，車企們最常用的方式還是投資。
值得一提的是，上汽、小鵬等投資SiC襯底龍頭天岳先進，2022年初，天岳先進已在科創板上市，成為碳化硅首家上市公司，更是此產業中的龍頭企業。
北汽投資的北京安鵬行遠新能源產業投資中心（有限合夥）也投資了SiC半導體企業上海瞻芯電子 科技 。瞻芯電子主要提供的是以SiC功率器件、SiC驅動晶元、SiC模塊為核心的功率轉換解決方案。
2021年11月30日，上汽集團與旗下市場化私募股權投資平台尚頎資本共同出資5億元，完成對國內領先車規級晶元及SiC功率器件生產企業積塔半導體的A輪投資。
值得一提的是，在2021年初，尚頎資本還參與投資了上海瀚薪，布局SiC賽道。上海瀚薪 科技 是一家致力於研發與生產第三代寬禁帶半導體功率器件及功率模塊的高 科技 企業。
當然，還有像理想一樣成立合資公司的。
2021年5月18日，一汽集團合資企業蘇州億馬半導體的碳化硅模塊項目正式投產，一期投資 2 億元。
還有吉利 汽車 ，2021年5月，吉利與芯聚能半導體、芯合 科技 等，合資成立了廣東芯粵能半導體有限公司，以布局車規級功率半導體。芯粵能位於廣州市南沙，是一家面向車規級和工控領域的SiC晶元製造和研發的晶元代工公司。
很快，SiC成為群雄逐鹿之地，布局者們覆蓋了 汽車 產業和半導體產業的所有環節。
而理想此次的選擇，也早有徵兆，與龍頭企業成立合資公司是它在SiC這一兵家必爭之地的一個重要選項。很顯然，安全、合理、有保障。(文/李彤煒 來源/投中網)
Ⅶ 「蔚小理」為什麼必須自研晶元
上個月，英媒《金融時報》撰文稱，自動駕駛技術的快速發展顯示出中國智能電動 汽車 的創新步伐，但蔚小理等車企的「大腦」都來自美國。
這篇報道一針見血地指出國產自動駕駛晶元缺位的問題，引起了國內普遍的擔憂。
這種擔憂不無道理，因為美國晶元在中國智能 汽車 領域占據統治地位。在傳統車企里，北汽、一汽的自動駕駛晶元依賴Nvidia，華晨、上汽大眾依賴Mobileye，吉利和長城依賴高通；在造車新勢力陣營里，小鵬、蔚來依賴Nvidia和高通，理想 汽車 核心供應商是Nvidia，只少量使用國產地平線晶元。
盡管國內消費者對智能電動車的熱情高漲，新能源 汽車 的滲透率和銷量也都在快速提升。但熱鬧之餘，也應冷靜面對可能被「卡脖子」的現實，最大的風險在於 汽車 晶元嚴重依賴美國企業，這給整個智能 汽車 行業埋了一個大雷。
而且，這個雷有可能在2030年之前就要爆炸。在極端情況下，它的威力甚至能摧毀國內智能 汽車 行業。
國產自動駕駛晶元的存在感很弱。
目前，只有北汽系能源、小康賽力斯用的是華為晶元，上汽集團、理想 汽車 在少量使用地平線晶元。如果蔚小理、上汽、吉利、長城這些企業嚴重依賴美國晶元，那中國的智能電動車產業就無法擺脫對美國的依賴。
由此可見，中國不只在電腦、手機領域面臨「缺芯」問題，在智能電動車領域甚至問題更加嚴重。
特別是，當下智能電動車的核心就是數據計算，而數據計算的基礎就是晶元。 汽車 雷達、攝像頭、通信等零部件，在工作中會產生大量的數據，這些數據都要靠 汽車 晶元來進行計算處理。而且，自動駕駛的級別越高，需要處理的數據量就越龐大，對晶元的要求也就更高。
這意味著，電動車智能化程度的提升依賴於晶元算力的提升，對美國晶元也就越依賴。不幸的是，中美之間在智能電動車領域存在直接的競爭關系，均屬於各自的戰略性產業，國內車企的發展勢頭越好，美國打壓的意願也就越強烈。
如果美國真的想這樣做，即使不全面斷供中國的 汽車 晶元，也完全有能力以晶元為砝碼，獲得非對稱的競爭優勢。
比如，要求晶元企業限制對中國供貨，或者限制供貨晶元的技術等級，只提供低端晶元，讓國內的智能電動車喪失國際競爭力。
危機之下，蔚小理開始著手自研晶元，只不過，目前僅局限於非核心晶元。
原因在於，核心晶元的研發需要深厚的技術積累，對蔚小理等車企來說難度較大，相比之下，率先在ISP、SiC晶元上突破就更切合實際。
從各大招聘網站上，我們可以發現蔚小理自研ISP的蛛絲馬跡。據Boss直聘、獵聘等招聘網站的數據顯示，去年這三家車企均在為自研ISP晶元而招聘人才。蔚來招募的是（ISP晶元驗證工程師）以及（ISP 3A圖像演算法工程師），小鵬在招聘（自動駕駛ISP開發及影像評價工程師），理想在招聘（ISP演算法工程師）。
ISP晶元有何作用？
在 汽車 中的行車記錄儀、電子鏡、攝像頭中，每個設備都需要一個ISP來處理圖像信號。ISP晶元作為車載攝像頭的重要組件，能夠幫助車輛清晰地「看」到外界環境。
除了ISP晶元，SiC晶元也有多位車企開始布局。
據悉，比亞迪已在進行SiC基功率半導體相關技術的研發，理想和小鵬最近也開始了SiC的布局。
2月16日，小鵬投資了上海瞻芯電子，據官網介紹，瞻芯電子是中國第一家自主開發並掌握6英寸SiC MOSFET產品以及工藝平台的公司。
3月23日，理想 汽車 與三安光電投資成立了蘇州斯科半導體公司。企查查顯示，該公司的經營范圍含電力電子元器件、半導體分立器件製造銷售；電子元器件製造等。 此舉也被業界推測是理想與三安半導體共同布局車用SiC晶元的一個重大舉措。
蔚小理目前的投入局限於邊緣晶元，但核心晶元總得有人來做。
作為智能駕駛系統決策層的重要組成部分，自動駕駛晶元是自動駕駛實現的關鍵硬體支撐。
伴隨自動駕駛級別的增加，其需要處理的數據量就越龐大，對晶元的算力要求就更高。據推算，在全自動駕駛時代，每輛 汽車 每天產生的數據量高達4000GB。根據地平線的數據，自動駕駛等級每增加一級，所需晶元算力就會數十倍上升，L2級自動駕駛的算力需求僅為2~2.5TOPS，但是L3級自動駕駛算力需求就需達到了20~30TOPS，到L4級需要200TOPS以上，L5級別算力需求則超過2000TOPS。
這意味著，到了L3、L4時代，數據量的大幅提升，演算法也更加復雜，只有大算力的晶元才能滿足需求。因此，研發國產大算力晶元勢在必行。
在今年全國兩會上，上汽集團董事長陳虹建議積極推進車規級、大算力晶元國產化，由國家牽頭設立專項資金，鼓勵晶元企業、 汽車 企業共同參與，加快形成國產大算力晶元的研發、製造和應用能力。
另外，一些國內廠商也在自動駕駛晶元市場上嶄露頭角，他們的晶元已經上車或即將上車。
例如，部分理想 汽車 採用地平線的晶元征程3，北汽新能源旗下極狐阿爾法S華為HI版將採用華為的晶元。同時，步入這一賽道的晶元廠商也越來越多，並且有量產產品將在今明兩年發布。
在「2022中國電動 汽車 百人會」論壇上，黑芝麻、寒武紀行歌、地平線等公司也分享了自研車載自動/智能駕駛晶元的最新進展。
相關業內人士透露：「2022年將是大算力車規晶元的量產年，華山二號A1000系列晶元計劃於今年開始量產上車，將成為國內可量產的算力最大、性能最強的自動駕駛晶元，同時它也將成為首個量產的符合車規、單晶元支持行泊一體域控制器的國產晶元平台。」
另外，地平線的最新產品征程5晶元也計劃在2022年下半年量產上車，單顆晶元最大AI算力128TOPS，採用16nm製程，支持16路攝像頭，可滿足車廠高級別自動駕駛的量產需求。
Ⅷ 智能指紋鎖十大品牌哪家好
智能指紋鎖十大品牌推薦：氦氪、凱迪仕、亞太天能、科裕、多靈、耶魯、第吉爾、普羅巴克、必達、金指碼
一、氦氪
品牌簡介：氦氪提供一體化智能硬體解決方案，覆蓋五個方面：硬體、嵌入式系統、雲服務、數據分析和APP應用。氦氪智能鎖利用自身優勢能夠更加安全、穩定的發揮其雲平台的優勢。
綜合評估：氦氪指紋鎖採用德國HIEYIE高清指紋演算法及獨步全球的ACAM防護技術，並提出指紋安防的概念，是電子鎖行業標准主要起草單位之一，開啟了指紋安防的新時代。目前氦氪集結業內尖端研發人才。不僅如此，氦氪指紋鎖還具備暢銷優勢，連續2個月位居某寶智能鎖銷量領先行列。
四、科裕
品牌簡介：科裕智能科技有限公司是成立較早的大型智能門鎖生產商，擁有強大的智能產品研發隊伍，同時擁有完善的銷售和售後體系，指紋鎖產品具有自動對焦識別等多項知識產權。
綜合評估：科裕一直堅持「品質至上，以誠為本」，科裕智能指紋鎖擁有「自動對焦指紋識別技術」，更靈敏，更准確。科裕公司2006年推出指紋門鎖，具備強大的銷售和售後實力，在國內建立了完備的銷售網路和售後隊伍，是中國鎖具副理事長單位。
五、多靈
品牌簡介：DORLINK多靈是五金業界知名品牌，自2010年涉足於中國民用五金市場，致力於打造用戶生命及財產安全的家居安防產品。
綜合評估：DORLINK多靈全線產品的設計和生產都遵循著嚴苛的美國標准，採用Z-wave通訊技術，從安防切入，力求以更便捷、更安全的科技方式解決生活中的安全與安防問題。多靈公司於2016年初正式遷入上海嘉定工業園物聯網中心，同時與中科院微系統研究所達成戰略合作夥伴，憑借其人性化的設計，高標準的品質，貼心的服務，迅速佔領中國五金市場。
六、耶魯
品牌簡介：耶魯(Yale)與韓國數碼電子鎖領導者易保(iRevo)合作，在鎖具產品中融入先進的電子數碼科技，創新研發出耶魯電子數碼門鎖。
綜合評估：耶魯智能卡鎖採用兼容所有ISO14443 A Type技術，集成電路(IC/Integrated Circuit)裝在卡中，以提升信息機密性和保安性，在眾多生活場所中廣泛應用。目前耶魯品牌已遍布全球，被譽為當代鎖具專家。
七、第吉爾
品牌簡介：Keylock是第吉爾企業旗下知名的指紋鎖品牌之一，是美國高端指紋鎖品牌的代名詞，Keylock是高安防性能及高檔的高科技產品，逐漸成為現代居家品質生活的標簽。
綜合評估：Keylock採用先進的生物類指紋識別技術，最高的解析度560dpi，反應速度小於0.01秒，實現指點即開的快捷。Keylock經過多年時間不斷研製設計及反復的臨床檢測，通過美國ANSI品質級別——40萬次使用壽命認證。
八、普羅巴克
牌簡介：深圳市普羅巴克科技股份有限公司2013年10月被瑞士KABA集團正式並購，普羅巴克成為KABA旗下亞太地區中國市場全資子公司。
綜合評估：普羅巴克指紋鎖擁有極簡主義設計理念，採用一體成型結構設計，可防破壞。2008年6月普羅巴克指紋鎖成功進駐國家體育場"鳥巢"，成為北京奧運會"鳥巢"指紋鎖供應商。2009年1月，普羅巴克產品被授予"第24屆世界大學生冬季運動會指定產品"榮譽稱號，成為第24屆世界大冬會正式合作夥伴。
九、必達
品牌簡介：廣東必達保安系統有限公司成立於1992年，坐落於廣東順德高新區科技產業園，專業從事以電子智能門鎖產品為主的電子安防類產品研發、生產、銷售與服務工作。
綜合評估：必達主要產品包括智能門鎖、智能櫃鎖、智能箱和智能門禁設備，堅持以產品品質為先，提供安防物聯一體化解決方案。必達智能門鎖主要產品通過了美國BHMA電子鎖156.25認證，美國UL安全認證，歐洲CE電子鎖EN14846、EN1634認證。
十、金指碼
品牌簡介：金指碼在杭州擁有獨立的研發、製造基地，產品涵蓋指紋鎖及相關智能硬體。企業始終堅持創新、品質、安全的理念，不斷引領著行業的發展，營銷網路遍布全國27個省市。
綜合評估：金指碼致力於做一把讓用戶真正安心使用的好鎖， 詮釋「安全鎖定」全新涵義。金指碼是中國高端指紋鎖領導品牌，2008年金指碼指紋鎖成為中國國家奧林匹克中心指定使用產品。
(8)上海瞻芯電子股票擴展閱讀：
智能鎖（外文名Intelligent Lock）是指區別於傳統機械鎖，在用戶識別、安全性、管理性方面更加智能化的鎖具，智能鎖是門禁系統中鎖門的執行部件。電子鎖不能稱之為智能鎖，智能鎖智能體現的標志是能否手機聯動和操作。
現在的智能鎖不同於以往的「先開啟再掃描」的方式，掃描方式非常簡單，將手指放在掃描處的上方由上至下的掃描就可以，無需將手指按在掃描處，掃描的方式更減少指紋殘留，大大降低指紋被復制的可能性，安全獨享。
在安全技術防範領域，具有防盜報警功能的電子密碼鎖代替傳統的機械式密碼鎖，克服了機械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點，使密碼鎖無論在技術上還是在性能上都大大提高一步。
隨著大規模集成電路技術的發展，特別是單片機的問世，出現了帶微處理器的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專家分析系統等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應用日益廣泛。
Ⅸ 揭秘第三代半導體，三大領域加速爆發！百億市場火爆
隨著綠色低碳戰略的不斷推進,提升能源利用效率和能源轉換效率已經成為各行各業的共識,如何利用現代化新技術建成可循環的高效、高可靠性的能源網路,無疑是當前各國重點關注的問題。
值此背景下,以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導體成為市場聚焦的新賽道。根據Yole預測數據, 2025年全球以半絕緣型襯底制備的GaN器件市場規模將達到20億美元,2019-2025年復合年均增長率高達12%! 其中,軍工和通信基站設備是GaN器件主要的應用市場,2025年市場規模分別為11.1億美元和7.31億美元;
全球以導電型碳化硅襯底制備的SiC器件市場規模到2025年將達到25.62億美元,2019- 2025年復合年均增長率高達30%! 其中,新能源汽車和光伏及儲能是SiC器件主要的應用市場, 2025年市場規模分別為15.53億美元和3.14億美元。
本文中,我們將針對第三代半導體產業多個方面的話題,與國內外該領域知名半導體廠商進行探討解析。
20世紀50年代以來,以硅(Si)、鍺(Ge)為代的第一代半導體材料的出現,取代了笨重的電子管,讓以集成電路為核心的微電子工業的發展和整個IT產業的飛躍。人們最常用的CPU、GPU等產品,都離不開第一代半導體材料的功勞。可以說是由第一代半導體材料奠定了微電子產業的基礎。
然而由於硅材料的帶隙較窄、電子遷移率和擊穿電場較低等原因,硅材料在光電子領域和高頻高功率器件方面的應用受到諸多限制。因此,以砷化鎵(GaAs)為代表的第二代半導體材料開始嶄露頭角,使半導體材料的應用進入光電子領域,尤其是在紅外激光器和高亮度的紅光二極體方面。與此同時,4G通信設備因為市場需求增量暴漲,也意味著第二代半導體材料為信息產業打下了堅實基礎。
在第二代半導體材料的基礎上,人們希望半導體元器件具備耐高壓、耐高溫、大功率、抗輻射、導電性能更強、工作速度更快、工作損耗更低特性,第三代半導體材料也正是基於這些特性而誕生。
筆者注意到,對於第三代半導體產業各家半導體大廠的看法也重點集中在 「高效」、「降耗」、「突破極限」 等核心關鍵詞上。
安森美中國汽車OEM技術負責人吳桐博士 告訴筆者: 「第三代半導體優異的材料特性可以突破硅基器件的應用極限,同時帶來更好的性能,這也是未來功率半導體最主流的方向。」 他表示隨著第三代半導體技術的普及,傳統成熟的行業設計都會有突破點和優化的空間。
英飛凌科技電源與感測系統事業部大中華區應用市場總監程文濤 則從能源角度談到,到2025年,全球可再生能源發電量有望超過燃煤發電量,將推動第三代半導體器件的用量迅速增長。 在用電端,由於數據中心、5G通信等場景用電量巨大,節電降耗的重要性凸顯,也將成為率先採用第三代半導體器件做大功率轉換的應用領域。
第三代半導體材料區別於前兩代半導體材料最大的區別就在於帶隙的不同。 第一代半導體材料屬於間接帶隙,窄帶隙;第二代半導體材料屬於直接帶隙,同樣也是窄帶隙;二第三代半導體材料則是全組分直接帶隙,寬禁帶。
和前兩代半導體材料相比,更寬的禁帶寬度允許材料在更高的溫度、更強的電壓與更快的開關頻率下運行。
隨著碳化硅、氮化鎵等具有寬禁帶特性(Eg>2.3eV)的新興半導體材料相繼出現,世界各國陸續布局、產業化進程快速崛起。具體來看:
與硅相比, 碳化硅擁有更為優越的電氣特性 :
1.耐高壓 :擊穿電場強度大,是硅的10倍,用碳化硅制備器件可以極大地 提高耐壓容量、工作頻率和電流密度,並大大降低器件的導通損耗;
2.耐高溫 :半導體器件在較高的溫度下,會產生載流子的本徵激發現象,造成器件失效。禁帶寬度越大,器件的極限工作溫度越高。碳化硅的禁帶接近硅的3倍,可以保證碳化硅器件在高溫條件下工作的可靠性。硅器件的極限工作溫度一般不能超過300℃,而碳化硅器件的極限工作溫度可以達到600℃以上。同時,碳化硅的熱導率比硅更高,高熱導率有助於碳化硅器件的散熱,在同樣的輸出功率下保持更低的溫度,碳化硅器件也因此對散熱的設計要求更低,有助於實現設備的小型化;
3.高頻性能 :碳化硅的飽和電子漂移速率是硅的2倍,這決定了碳化硅器件可以實現更高的工作頻率和更高的功率密度。基於這些優良的特性,碳化硅襯底的使用極限性能優於硅襯底,可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應用需求,已應用於射頻器件及功率器件。
氮化鎵則具有寬禁帶、高電子漂移速度、高熱導率、耐高電壓、耐高溫、抗腐蝕、耐輻照等突出優點。 尤其是在光電子器件領域,氮化鎵器件作為LED照明光源已廣泛應用,還可制備成氮化鎵基激光器;在微波射頻器件方面,氮化鎵器件可用於有源相控陣雷達、無線電通信、基站、衛星等軍事 或者民用領域;氮化鎵也可用於功率器件,其比傳統器件具有更低的電源損耗。
半導體行業有個說法: 「一代材料,一代技術,一代產業」 ,在第三代半導體產業規模化出現之前,也還存在著不少亟待解決的技術難題。
第三代半導體全產業鏈十分復雜,包括襯底→外延→設計→製造→封裝。 其中,襯底是所有半導體晶元的底層材料,起到物理支撐、導熱、導電等作用;外延是在襯底材料上生長出新的半導體晶層,這些外延層是製造半導體晶元的重要原料,影響器件的基本性能;設計包括器件設計和集成電路設計,其中器件設計包括半導體器件的結構、材料,與外延相關性很大;製造需要通過光刻、薄膜沉積、刻蝕等復雜工藝流程在外延片上製作出設計好的器件結構和電路;封裝是指將製造好的晶圓切割成裸晶元。
前兩個環節襯底和外延生長正是第三代半導體生產工藝及其難點所在。我們重點挑選碳化硅、氮化鎵兩種典型的第三代半導體材料來看,它們的生產制備到底還面臨哪些問題。
從碳化硅來看,還需要「降低襯底生長缺陷,以及提高工藝效率」 。首先碳化硅單晶制備目前最常用的是物理氣相輸運法(PVT)或籽晶的升華法,而碳化硅單晶在形成最終的短圓柱狀之前,還需要通過機械加工整形、切片、研磨、拋光等化學機械拋光和清洗等工藝才能成為襯底材料。
這一機械、化學製造過程存在著加工困難、製造效率低、製造成本高等問題。此外,如果再加上考慮單晶加工的效率和成本問題,那還能夠保障晶片具備良好的幾何形貌,如總厚度變化、翹曲度、變形,而且晶片表面質量(粗糙度、劃傷等)是否過關等,這都是碳化硅襯底制備中的巨大挑戰。
此外,碳化硅材料是目前僅次於金剛石硬度的材料,材料的機械加工主要以金剛石磨料為基礎切割線、切割刀具、磨削砂輪等工具。這些工具的制備難度大,使用壽命短,加工成本高,為了延長工具壽命、提高加工質量,往往會採用微量或極低速進給量,這就犧牲了碳化硅材料制備的整體生產效率。
對於氮化鎵來說,則更看重「襯底與外延材料需匹配」的難題 。由於氮化鎵在高溫生長時「氮」的離解壓很高,很難得到大尺寸的氮化鎵單晶材料,當前大多數商業器件是基於異質外延的,比如藍寶石、AlN、SiC和Si材料襯底來替代氮化鎵器件的襯底。
但問題是這些異質襯底材料和氮化鎵之間的晶格失配和熱失配非常大,晶格常數差異會導致氮化鎵襯底和外延層界面處的高密度位錯缺陷,嚴重的話還會導致位錯穿透影響外延層的晶體質量。這也就是為什麼氮化鎵更看重襯底與外延材料需匹配的難點。
在落地到利用第三代半導體材料去解決具體問題時,程文濤告訴OFweek維科網·電子工程, 英飛凌的碳化硅器件所採用的溝槽式結構解決了大多數功率開關器件的可靠性問題。
比如現在大多數功率開關器件產品採用的是平面結構,難以在開關的效率上和長期可靠性上得到平衡。採用平面結構,如果要讓器件的效率提高,給它加點電,就能導通得非常徹底,那麼它的門級就需要做得非常薄,這個很薄的門級結構,在長期運行的時候,或者在大批量運用的時候,就容易產生可靠性的問題。
如果要把它的門級做的相對比較厚,就沒辦法充分利用溝道的導通性能。而採用溝槽式的做法就能夠很好地解決這兩個問題。
吳桐博士則從產業化的角度提出, 第三代半導體技術的難點在於有關設計技術和量產能力的協調,以及對長期可靠性的保障。尤其是量產的良率,更需要持續性的優化,降低成本,提升可靠性。
觀察當前半導體市場可以發現,占據市場九成以上的份額的主流產品依然是硅基晶元。
但近些年來,「摩爾定律面臨失效危機」的聲音不絕於耳,隨著晶元設計越來越先進,晶元製造工藝不斷接近物理極限和工程極限,晶元性能提升也逐步放緩,且成本不斷上升。
業界也因此不斷發出質疑,未來晶元的發展極限到底在哪,一旦硅基晶元達到極限點,又該從哪個方向下手尋求晶元效能的提升呢?筆者通過采訪發現,國內外廠商在面對這一問題時,雖然都表達出第三代半導體產業未來值得期待,但也齊齊提到在這背後還需要重點解決的成本問題。
「目前硅基半導體從架構上、從可靠性、從性能的提升等方面,基本上已經接近了物理極限。第三代半導體將接棒硅基半導體,持續降低導通損耗,在能源轉換的領域作出貢獻,」 程文濤也為筆者描述了當前市場上的一種現象:可能會存在一些定價接近硅基半導體的第三代半導體器件,但並不代表它的成本就接近硅基半導體。因為那是一種商業行為,就是通過低定價來催生這個市場。
以目前的工藝來講,第三代半導體的成本還是遠高於硅基半導體 ,程文濤表示:「至少在可見的將來,第三代半導體不會完全取代第一代半導體。因為從性價比的角度來說,在非常寬的應用范圍中,硅基半導體目前依然是不二之選。第三代半導體目前在商業化上的瓶頸就是成本很高,雖然在迅速下降,但依然遠高於硅基半導體。」
作為中國碳化硅功率器件產業化的倡導者之一,泰科天潤同樣也表示對第三代半導體產業發展的看好。
雖然碳化硅單價目前比硅高不少,但從系統整體的角度來看,可以節約電感電容以及散熱片。如果是大功率電源系統整體角度看成本未必更高,同時還能更好地提升效率。 這也是為什麼現階段雖然單器件碳化硅比硅貴,依然不少領域客戶已經批量使用了。
從器件的角度來看,碳化硅從四寸過度到六寸,未來往八寸甚至十二寸發展,碳化硅器件的成本也將大幅度下降。據泰科天潤介紹,公司新的碳化硅六寸線於去年就已經實現批量出貨,為客戶提供更高性價比的產品,有些產品實現20-30%的降價幅度。除此之外,泰科天潤耗時1年多成功開發了碳化硅減薄工藝,在Vf水平不變的情況下,可以縮小晶元面積,進一步為客戶提供性價比更高的產品。
泰科天潤還告訴筆者:「這兩年隨著國外友商的缺貨或漲價,比如一些高壓硅器件,這些領域已經出現碳化硅取代硅的現象。隨著碳化硅晶圓6寸產線生產技術的成熟,8寸晶圓的發展,碳化硅器件有望與硅基器件達到相同的價格水平。」
吳桐博士認為, 目前來看在不同的細分市場,第三代半導體跟硅基器件是一個很好的互補,也是價錢vs性能的一個平衡。隨著第三代半導體的成熟以及成本的降低,最終會慢慢取代硅基產品成為主流方案。
那麼對於企業而言,該如何發揮第三代半導體的綜合優勢呢?吳桐博士表示,於安森美而言,首先是要垂直整合,保證穩定的供應鏈,可長期規劃的產能布局以及達到客觀的投資回報率;其次是在技術研發上繼續發力,比如Rsp等參數,相比行業水準,實現用更小的半導體面積實現相同功能,這樣單個器件成本得以優化;第三是持續地提升FE/BE良率,等效的降低成本;第四是與行業大客戶共同開發定義新產品,保證競爭力以及穩定的供需關系;最後也是重要的一點,要幫助行業共同成長,蛋糕做大,產能做強,才能使得單價有進一步下降的空間。
第三代半導體產業究竟掀起了多大的風口?根據《2020「新基建」風口下第三代半導體應用發展與投資價值白皮書》內容:2019年我國第三代半導體市場規模為94.15億元,預計2019-2022年將保持85%以上平均增長速度,到2022年市場規模將達到623.42億元。
其中,第三代半導體襯底市場規模從7.86億元增長至15.21億元,年復合增速為24.61%,半導體器件市場規模從86.29億元增長至608.21億元,年復合增速為91.73%。
得益於第三代半導體材料的優良特性,它在 光電子、電力電子、通訊射頻 等領域尤為適用。具體來看:
光電子器件 包括發光二極體、激光器、探測器、光子集成電路等,多用於5G通信領域,場景包括半導體照明、智能照明、光纖通信、光無線通信、激光顯示、高密度存儲、光復印列印、紫外預警等;
電力電子器件 包括碳化硅器件、氮化鎵器件,多用於新能源領域,場景包括消費電子、新能源汽車、工業、UPS、光伏逆變器等;
微波射頻器件 包括HEMT(高電子遷移率晶體管)、MMIC(單片微波集成電路)等,同樣也是用在5G通信領域,不過場景則更加高端,包括通訊基站及終端、衛星通訊、軍用雷達等。
現階段,歐美日韓等國第三代半導體企業已形成規模化優勢,占據全球市場絕大多數市場份額。我國高度重視第三代半導體發展,在研發、產業化方面出台了一系列支持政策。國家科技部、工信部等先後開展了「戰略性第三代半導體材料項目部署」等十餘個專項,大力支持第三代半導體技術和產業發展。
早在2014年,工信部發布的《國家集成電路產業發展推進綱要》提出設立國家產業投資基金,重點支持集成電路等產業發展,促進工業轉型升級,同時鼓勵社會各類風險投資和股權投資基金進入集成電路領域;在去年全國人大發布《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中,進一步強調培育先進製造業集群,推動集成電路、航空航天等產業創新發展。瞄準人工智慧、量子信息、集成電路等前沿領域,實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。
具體來看當前主要應用領域的發展情況:
1.新能源汽車
新能源汽車行業是未來市場空間巨大的新興市場,全球范圍內新能源車的普及趨勢明朗。隨著電動汽車的發展,對功率半導體器件需求量日益增加,成為功率半導體器件新的經濟增長點。得益於碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性,在車載級的電機驅動器、OBC及DC/DC部分,碳化硅器件的使用已經比較普遍。對於非車載充電樁產品, 由於成本的原因,目前使用比例還相對較低,但部分廠商已開始利用碳化硅器件的優勢,通過降低冷卻等系統的整體成本找到了市場。
2.光伏
光伏逆變器曾普遍採用硅器件,經過40多年的發展,轉換效率和功率密度等已接近理論極限。碳化硅器件具有低損耗、高開關頻率、高適用性、降低系統散熱要求等優點,將在光伏新能源領域得到廣泛應用。例如,在住宅和商業設施光伏系統中的組串逆變器里,碳化硅器件在系統級層面帶來成本和效能的好處。
3.軌道交通
未來軌道交通對電力電子裝置,比如牽引變流器、電力電子電壓器等提出了更高的要求。採用碳化硅功率器件可以大幅度提高這些裝置的功率密度和工作效率,有助於明顯減輕軌道交通的載重系統。目前,受限於碳化硅功率器件的電流容量,碳化硅混合模塊將首先開始替代部分硅IGBT模塊。未來隨著碳化硅器件容量的提升,全碳化硅模塊將在軌道交通領域發揮更大的作用。
4.智能電網
目前碳化硅器件已經在中低壓配電網開始了應用。未來更高電壓、更大容量、更低損耗的柔性輸變電將對萬伏級以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能電網的主要應用包括高壓直流輸電換流閥、柔性直流輸電換流閥、靈活交流輸電裝置、高壓直流斷路器、電力電子變壓器等裝置中。
第三代半導體自從在2021年被列入十四五規劃後,相關概念持續升溫,迅速成為超級風口,投資熱度高居不下。
時常會聽到業內說法稱,第三代半導體國內外都是同一起跑線出發,目前大家差距相對不大,整個產業發展仍處於爆發前的「搶跑」階段,對國內而言第三代半導體材料更是有望成為半導體產業的「突圍先鋒」,但事實真的是這樣嗎?
從起步時間來看,歐日美廠商率先積累專利布局,比如 英飛凌一直走在碳化硅技術的最前沿,從30年前(1992年)開始包含碳化硅二極體在內的功率半導體的研發,在2001年發布了世界上第一款商業化碳化硅功率二極體 ,此後至今英飛凌不斷推出了各種性能優異的碳化硅功率器件。除了產品本身,英飛凌在2018年收購了Siltectra,致力於通過冷切割技術優化工藝流程,大幅提高對碳化硅原材料的利用率,有效降低碳化硅的成本。
安森美也是第三代半導體產業布局中的佼佼者,據筆者了解, 安森美通過收購上游碳化硅供應企業GTAT實現了產業鏈的垂直整合,確保產能和質量的穩定。同時藉助安森美多年的技術積累以及幾年前收購Fairchild半導體基因帶來的技術補充,安森美的碳化硅技術已經進入第三代,綜合性能在業界處於領先地位 。目前已成為世界上少數提供從襯底到模塊的端到端碳化硅方案供應商,包括碳化硅球生長、襯底、外延、器件製造、同類最佳的集成模塊和分立封裝方案。
具體到技術上, 北京大學教授、寬禁帶半導體研究中心主任沈波 也曾提出,國內第三代半導體和國際上差距比較大,其中很重要的領域之一是碳化硅功率電子晶元。這一塊國際上已經完成了多次迭代,雖然8英寸技術還沒投入量產,但是6英寸已經是主流技術,二極體已經發展到了第五代,三極體也發展到了第三代,IGBT也已進入產業導入前期。
另外車規級的碳化硅MOSFET模塊在意法半導體率先通過以後,包括羅姆、英飛凌、科銳等國際巨頭也已通過認證,國際上車規級的碳化硅晶元正逐漸走向規模化生產和應用。反觀國內,目前真正量產的主要還是碳化硅二極體,工業級MOSFET模塊估計到明年才能實現規模量產,車規級碳化硅模塊要等待更長時間才能量產。
泰科天潤也直言,國內該領域仍處於後發追趕階段:器件方面,從二極體的角度, 國產碳化硅二極體基本上水平和國外差距不大,但是碳化硅MOSFET國內外差距還是有至少1-2代的差距 ;可靠性方面,國外碳化硅產品市場應用推廣較早,積累了更加豐富的應用經驗,對產品可靠性的認知,定義以及關聯解決可靠性的方式都走得更前一些,國內廠家也在推廣市場的過程中逐步積累相關經驗;產業鏈方面,國外廠家針對碳化硅的材料優勢,相關匹配的產業鏈都做了對應的優化設計,使之能更加契合的體現碳化硅的材料優勢。
OFweek維科網·電子工獲悉,泰科天潤在湖南新建的碳化硅6寸晶圓產線,第一期60000片/六寸片/年。此產線已經於去年實現批量出貨,2022年始至4月底已經接到上億元銷售訂單。 作為國內最早從事碳化硅晶元生產研發的公司,泰科天潤積累了10餘年的生產經驗,針對特定領域可以結合自身的研發,生產和工藝一體化,快速為客戶開發痛點新品 ,例如公司全球首創的史上最小650V1A SOD123,專門針對解決自舉驅動電路已經替換高壓小電流Si FRD解決反向恢復的痛點問題而設計。
雖然說IDM方面,我國在碳化硅器件設計方面有所欠缺,少有廠商涉及於此,但後發追趕者也不在少數。
就拿碳化硅產業來看,單晶襯底方面國內已經開發出了6英寸導電性碳化硅襯底和高純半絕緣碳化硅襯底。 山東天岳、天科合達、河北同光、中科節能 均已完成6英寸襯底的研發,中電科裝備研製出6英寸半絕緣襯底。
此外,在模塊、器件製造環節我國也涌現了大批優秀的企業,包括 三安集成、海威華芯、泰科天潤、中車時代、世紀金光、芯光潤澤、深圳基本、國揚電子、士蘭微、揚傑科技、瞻芯電子、天津中環、江蘇華功、大連芯冠、聚力成半導體 等等。
OFweek維科網·電子工程認為,隨著我國對新型基礎建設的布局展開和「雙碳」目標的提出,碳化硅和氮化稼等第三代半導體的作用也愈發凸顯。
上有國家支持政策,下有新能源汽車、5G通信等旺盛市場需求, 我國第三代半導體產業也開始由「導入期」向「成長期」過渡,初步形成從材料、器件到應用的全產業鏈。但美中不足在於整體技術水平還落後世界頂尖水平好幾年,因此在材料、晶圓、封裝及應用等環節的核心關鍵技術和可靠性、一致性等工程化應用問題上還需進一步完善優化。
當前,全球正處於新一輪科技和產業革命的關鍵期,第三代半導體產業作為新一代電子信息技術中的重點組成部分,為能源革命帶來了深刻的改變。
在此背景下,OFweek維科網·電子工程作為深耕電子產業領域的資深媒體,對全球電子產業高度關注,緊跟產業發展步伐。為了更好地促進電子工程師之間技術交流,推動國內電子行業技術升級,我們繼續聯袂數十家電子行業企業技術專家,推出面向電子工程師技術人員的專場在線會議 「OFweek 2022 (第二期)工程師系列在線大會」 。
本期在線會議將於6月22日在OFweek官方直播平台舉辦,將邀請國內外知名電子企業技術專家,聚焦半導體領域展開技術交流,為各位觀眾帶來技術講解、案例分享和方案展示。