새로운 에너지 차량 및 통신 장비의 산업 체인이 빠르게 발전하고 있으며 전력 반도체에 대한 수요, 특히 SiC 및 GaN으로 대표되는 3 세대 전력 반도체에 대한 수요가 크게 증가했습니다. Yole에 따르면 SiC의 최대 애플리케이션 시장은 자동차에서 비롯된 것이라고합니다. SiC 솔루션을 사용하면 시스템을보다 효율적이고 가벼우 며 컴팩트하게 만들 수 있습니다. SiC 비용의 점진적인 감소와 지속적인 어플리케이션 확장으로 미래 시장 개발 전망은 광범위합니다.

현재, 국내 SiC 전력 디바이스는 주로 수입에 의존하고 있으며, 자동차 산업 체인은 특히 이에 의존한다. 이러한 상황을 바꾸기 위해 올해의 "두 세션"동안 전력 반도체 산업 개발 정책을 더욱 개선하기 위해 중앙 민주당 진보위원회가 제출 한 "중국 전력 반도체 산업의 과학 발전 촉진에 관한 제안" 국가 계획에서 새로운 전력 반도체 재료의 연구 및 개발. , 가능한 빨리 전력 반도체의 독립적 인 공급을 실현하십시오. 미래에, 우리나라의 새로운 에너지 자동차 산업 체인의 규모가 더욱 확대 될 것이며, 전력 장치에 대한 수요는 폭발적으로 이어질 것입니다. 이러한 이유로 비즈니스 기회를 맡는 국내 제조업체들도 SiC 전력 반도체 산업 체인의 레이아웃을 가속화하고 있습니다.


자동차 SiC 장치에 대한 수요가 증가

새로운 에너지 자동차 산업은 배터리 수명과 충전의 "오래된 어려움"을 가지고 있으며, 이는 긴급히 해결되어야합니다. 이러한 이유로 자동차 회사는 변환 효율이 높은 전력 반도체가 필요하며, 이는 SiC 전력 장치 시장의 확장에 중요한 원동력이되었습니다. 3 세대 반도체 재료 중 하나 인 SiC는 더 넓은 밴드 갭, 더 높은 항복 전계, 열전도도, 전자 포화도 및 방사선 저항을가집니다. 따라서 SiC 전력 장치는 높은 정격 전압과 낮은 전도율을 가지며 저항 및 빠른 스위칭 속도 측면에서 우수한 성능을 가지고있어 에너지 전환 및 에너지 효율 측면에서 자동차 회사의 요구를 충족시킬 수 있습니다.

특히 에너지 효율 향상 측면에서 SiC 장치는 다른 실리콘 기반 재료보다 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 보쉬 오토모티브 차이나 (Bosch Automotive China) 사장 조지 스 안드리 (Georges Andary)는 실리콘 카바이드 반도체가 모터에 더 많은 전력을 공급할 수 있으며 자동차 산업에 새로운 변화를 가져올 것이라고 말했다. 기존의 실리콘 기반 제품과 비교하여 실리콘 카바이드 제품을 사용하면 에너지 소비를 50 % 줄이고, 차량의 순항 범위를 6 % 늘릴 수 있도록 전력도 개선되었습니다.

실리콘 카바이드는 다른 실리콘 기반 제품과 비교할 때 전도성이 우수하고 스위칭 주파수가 높아 에너지 소비를 줄이고 비용을 절감합니다. 현재 Tesla와 같은 OEM은 실리콘 카바이드 제품을 출시했습니다. 전기 자동차 구동 모터의 전력을 증가시키고 에너지 소비를 줄이기 위해 Tesla Model 3은 모터 컨트롤러의 전체 SiC 전력 모듈을 사용합니다. 외부 분해 및 분석에 따르면 전자 제어 장치의 인버터는 ST의 SiC 코어 전력 장치를 사용합니다. 전체 전원 모듈은 650V의 내전압을 갖는 단일 튜브 모듈로 구성됩니다.

과거의 제품 교체 경험을 바탕으로 다른 자동차 회사는 Tesla의 데모 효과에 따라 점차 SiC 전력 모듈로 전환 할 것입니다. SiC 장치는 향후 3-5 년 안에 전기 자동차 전송 시스템에 널리 사용될 것입니다. CSA 리서치 (CSA Research)의 보고서에 따르면 2019 년 신 에너지 차량 부문 (완전한 차량 및 충전 시설 포함)에서 SiC 디바이스의 적용 규모는 약 4 억 6 천만 위안이며, 시장 규모는 2024 년에 1,624 억 위안에이를 것으로 예상된다. 평균 연간 화합물 성장률. 30.4 %에 도달했습니다.

2019 년 신 에너지 차량 판매 관점에서 볼 때 중국은 여전히 ​​전 세계 신 에너지 차량 시장의 절반을 차지하고 있습니다. 이것은 또한 주요 국제 제조업체가 3 세대 반도체 SiC의 레이아웃을 늘리기위한 주요 시장입니다. SiC 디바이스의 시장 점유율은 주로 해외 제조업체의 손에 집중되어 있으며, 그 중 Infineon, ROHM, ST 및 Cree 4 개 회사는 전세계 시장 점유율의 거의 90 %를 차지합니다. Cree, ROHM, Infineon 및 자동차 등급 SiC Mosfet 제품을 출시 한 기타 반도체 제조업체와 같은 중류 반도체 제조업체 외에도 Bosch와 같은 1 단계 회사로 대표되는 다운 스트림 회사는 자동차 반도체 및 3 세대 반도체를 빠르게 발전시키고 있습니다. 공식적으로 자동차 공급망에 진입했습니다. 긴밀한 협력. 업계 관계자는 Jiwei.com에“자동차 업계 체인은 현재 실리콘 카바이드 소비의 최대 농도입니다. Bosch는 세계 최고의 Tier 1 회사를 활용하여 전력 반도체 장치를 빠르게 공급하고 있으며 현재 유럽 반도체 시장에 등재되었습니다. 4 위. "


국내 기업은 SiC에서 힘을 키운다

외국 기업의 투자 증가 외에도 국내 기업들은 정책의 강력한 지원과 자동차 산업 체인의 SiC 칩 시장 홍보로 SiC 산업 체인의 레이아웃을 적극적으로 늘리고 있습니다. "중국의 전력 반도체 산업은 거대한 공간과 유망한 전망을 가지고 있습니다. 중국 시장에 의존하는 국내 전력 반도체 회사에게는 놓칠 수없는 개발 기회라고 할 수 있습니다." Jiwei.com 기자와의 인터뷰에서 China Resources Micropower Device Business Group의 총 책임자 인 Li Hong이 말했다.

생산 라인 레이아웃 측면에서 China Resources Micro는 최근 국내 최초 6 인치 상용 SiC 웨이퍼 생산 라인의 공식 양산을 발표했다. 생산 라인은 China Resources Micro가 다른 제조업체와 다른 전략을 채택했기 때문에 대량 생산을 매우 빠르게 달성 할 수 있습니다. China Resources Micro의 관련 소식통에 따르면 "대부분의 다른 회사와 달리 실리콘 초경 생산 라인에 투자하여 4 인치 웨이퍼로 시작한 다음 공정이 완료된 후 6 인치 및 8 인치로 개발할 수 있습니다. Si 전원 장치 생산 라인에 대한 풍부한 경험으로 인해 처음 6 인치에서 직접 시작하여 시행 착오의 시간과 비용을 줄이고 SiC6을 완성하는 즉시 적은 투자로도 가능합니다. 인치 상업 생산 라인 건설.” 그러나, 그 사람은 웨이퍼 통과 속도 및 생산 능력의 세부 사항을 공개하는 것이 편리하지 않다고 말했다.

Jiwei에 따르면, 현재 전세계 SiC 웨이퍼의 적격 속도는 70 % -80 %이며 중국 전자 SiC 산업 기지에서 4 인치 SiC 웨이퍼의 적격 속도는 65 %에 도달 할 수 있으며 이는 180,000에 달할 수있다 3 년 안에 조각 / 년 생산 능력.

현재, 국내 SiC 웨이퍼의 전체 적격 률은 높지 않다. 물질의 미세 수준에서 결정 성장 구조와 관련이 있습니다. SiC 단결정은 250 종 이상의 이성질체를 가지고 있지만 4H-SiC 단결정 구조는 주로 전력 반도체를 만드는 데 사용됩니다. 바꾸어 말하면, 단결정 성장 구조는 웨이퍼가 적격인지 아닌지를 직접 결정한다. Ji Semiconductor의 Wei Wei는“SiC 단결정을 성장시킬 때 정밀한 제어를 수행하지 않으면 다른 SiC 결정 구조를 얻게되어 웨이퍼 고장으로 이어질 수있다. 이것이 우리가 피해야 할 것입니다. 케이스."

Basic Semiconductor는 현재 재료 준비, 칩 설계, 제조 공정, 패키징 및 테스트, 탄화 규소 전력 장치의 적용을 다루는 전체 산업 체인을 연구하고 개발하고 있습니다. 전체 전류 및 전압 등급의 실리콘 카바이드 쇼트 키 다이오드를 연속으로 출시했으며 신뢰성을 테스트 한 자동차 등급 풀 SiC 전력 모듈 인 1200V 실리콘 카바이드 MOSFET과 같은 국내 최초의 산업용 시리즈 제품입니다. Wei Wei는 "현재 tie1 공급 업체를 통해 기본 반도체 자동차 등급 SiC 장치가 국내 OEM에 공급되고있다"고 Jiwei에 밝혔다.

자동차 등급 SiC 제품을 배포하는 국내 기업은 많지만 이미 OEM에 공급 한 기업은 거의 없습니다. 국내 제조업체의 경우 "차를 타는"기회가 있는지 여부는 주로 자동차 수준 표준의 임계 값을 통과 할 수 있는지 여부에 따라 다릅니다. 이와 관련하여 Wei Wei는 기본 반도체가 자동차에 장착 될 수있는 이유를 Jiwei.com에 공개했습니다. "SiC 제품의 가용성은 자동차의 신뢰성과 관련이 있습니다. 신뢰성은 장치의 수명을 측정하는 것입니다. 즉, 신뢰성 결과는 장치의 수명이 얼마나 오래 걸리는지 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 사양 요구 사항을 충족하십시오. 기본 반도체는 자동차 등급의 요구 사항에 따라 샘플 개수를 77 개로 늘리고 AEC-Q 시리즈 자동차 등급 인증 표준을 사용하여 장치를 테스트합니다. 시험에 합격 한 후 기차에 탑승 할 수있는 티켓을 얻을 수 있습니다. "

국내 반도체 산업과 달리 국제 반도체 대기업의 단극 600V-1700V 4H-SiC JBS 및 MOSFET이 상용화되었습니다. 2019 년 CREE는 8 인치 실리콘 카바이드 생산 라인을 구축 할 것이라고 발표했다. Wei Wei는 국내 SiC 산업 체인과 외국 간의 격차와 관련하여“현재 국내 자동차 등급 SiC 산업은 외국 제조업체보다 뒤쳐져있다. SiC 산업 체인을 가능한 빨리 개선하려면 SiC 자본 및 기술에 대한 투자를 강화해야합니다.”

외국 제조업체가 중국 SiC 시장에 대한 투자를 늘리는 상황에서, 국내 전력 반도체 제조업체가 자동차 등급 SiC의 임계 값을 넘어서 성공적으로 "차에 타"수 있습니까? 이와 관련하여 업계의 사람들은“국가 정책 지원 및 재정 지원은 산업 발전에 큰 도움이되며 관련 국내 기업도 서로를 지원하고이 분야의 인재 교육에 중요성을 부여하며 현재의 무역 마찰에서 자율의 환경. 이러한 상황에서 국내 SiC 제조업체는 여전히 개발할 여지가 많다 "고 말했다.