中國粉體網(wǎng)訊 電動車已成為汽車市場主流,，多數(shù)電動車仍是以硅材料的 IGBT 來作逆變器芯片模組，是功率半導(dǎo)體在電動車領(lǐng)域的技術(shù)主流,。但自從特斯拉 Tesla 推出 Model 3,，在逆變器模組上采用碳化硅 SiC 后，碳化硅這類新型半導(dǎo)體材料越來越受重視,。
傳統(tǒng)的硅材料具有工藝成熟度高,、成本低等優(yōu)點，但受到物理天性限制,，在高壓,、高溫等應(yīng)用場景下，硅材料逐漸面臨挑戰(zhàn),，也讓第三代半導(dǎo)體材料開始受到重視,。
尤其是碳化硅 SiC，相較于硅材料具有高耐壓、高速動作,、熱傳導(dǎo)率快等優(yōu)勢,，能在嚴(yán)苛環(huán)境下穩(wěn)定操作，成為使用在電動車中提升續(xù)航里程的關(guān)鍵因素,。
然而,，碳化硅最大缺點是產(chǎn)量低、成本高,，目前僅能供應(yīng)利基市場為主,。碳化硅最早導(dǎo)入的領(lǐng)域是是太陽能及儲能中的逆變器，這幾年逐漸滲透到電動車領(lǐng)域中,。
Soitec 全球戰(zhàn)略執(zhí)行副總裁 Thomas Piliszczuk 表示,，目前汽車行業(yè)的大趨勢是 CAS E - 互聯(lián)、自動化,、共享和電動化,。估計 2030 年 5G 汽車的銷量會達到 1600 萬，自動化駕駛 L3 及以上車型銷量會達到 700 萬輛,，而電動汽車會達到 2300 萬輛,，將會帶給汽車產(chǎn)業(yè)很多變化。
他進一步表示,，2007 年以前,，電子系統(tǒng)的成本在整個整車成本中，可能只占 20%,，預(yù)計到 2030 年會達到 50%,。
對于 L1 到 L5 等級的自動駕駛而言，在 L1 時自動駕駛的半導(dǎo)體內(nèi)容成本只有約 150 美金,，到 L3 等級提升至 600 美金,，上升到 L4、L5 等級,，整車的半導(dǎo)體占成本將會達到 1200 美金,，且一部分成本是用在功率 MOSFET，比如碳化硅即是一例,。
Soitec 的Smart Cut 技術(shù),，已經(jīng)開發(fā)出多種優(yōu)化襯底來滿足不同市場應(yīng)用的需求。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于 SOI 襯底的批量生產(chǎn),，包括FD-SOI,、RF-SOI、Power-SOI,、Photonics-SOI 和 Imager-SOI,。
Soitec 表示，Smart Cut 技術(shù)是晶圓鍵合和分離技術(shù)，它能將超薄的晶體材料從一個襯底轉(zhuǎn)移到另一個襯底之上,，從而打破原有的物理限制并改變整個襯底行業(yè)的狀況,。
可以把 Smart Cut 技術(shù)比喻成一把鋒利的納米刀，能夠堆疊非常�,。�10-100nm）且均勻的半導(dǎo)體材料晶體層,，打破原有金屬之間沉積層的限制，同時確保原子網(wǎng)格上各層的厚度均勻一致,，之后再結(jié)合工藝優(yōu)化,，包括注入、分離,、拋光、減薄等程序,。
Soitec 的 Smart Cut 技術(shù)從 1992 年公司成立就一直使用至今,，在硅、碳化硅,、藍寶石襯底等各種半導(dǎo)體材料中都得到了實踐應(yīng)用,。該技術(shù)最大的優(yōu)點在于可提高材料均勻性，降低材料的缺陷密度,，以及使高質(zhì)量的晶圓循環(huán)再利用,。
Smart Cut 技術(shù)應(yīng)用包括 RF-SOI、POI 用于濾波器,，還有 FD-SOI 廣泛的應(yīng)用在汽車的互聯(lián)中; 另外像是 5G,、WiFi、GPS 與一些汽車上面的系統(tǒng),，都會廣泛使用 RF-SOI ,、POI 和 FD-SOI。
目前已經(jīng)有越來越多的半導(dǎo)體廠開始采用 FD-SOI 技術(shù),，包括格芯 GlobalFoundries,、三星、瑞薩,、意法半導(dǎo)體等,。
同時，F(xiàn)D-SOI 技術(shù)也導(dǎo)入許多汽車應(yīng)用中,，比如 Arbe Robotics 公司的 4D 成像雷達,，就是在 22nm 的 FD-SOI 功率上實現(xiàn)的；Mobileye Eye Q4 的視覺處理器是采用 28nm 的 FD-SOI 技術(shù),。
不過,，目前碳化硅最大問題是在產(chǎn)量低、成本高。
針對這點,，Piliszczuk 表示,，Soitec 基于 Smart Cut 技術(shù)的碳化硅解決方案項目處于研發(fā)階段，但很快會向客戶發(fā)送第一批樣品,，主要是 6 寸晶圓的解決方案,，未來會逐漸往 8 寸晶圓邁進。
對于 Soitec 各項業(yè)務(wù)進展,，Piliszczuk 表示,，看好幾塊市場包括智能手機、物聯(lián)網(wǎng),、邊緣計算,、汽車、數(shù)據(jù)中心等,，這幾大市場的發(fā)展由 5G,、AI、能源效率這三大技術(shù)趨勢推動,，而這三大趨勢也是 Soitec 發(fā)展的主要支柱,。
Soitec 在 2020 財年銷售額達到 6 億歐元，年增長為 28%,，公司幾大類產(chǎn)品的發(fā)展如下：
第一是 RF-SOI：主要服務(wù)于 5G 智能手機的射頻前端模塊的標(biāo)準(zhǔn),。
估計 2020 年 5G 的智能手機出貨量預(yù)計在 2 億臺左右。2020 年全球智能手機出貨量下降約 10%,，但 5G 智能手機里面 RF-SOI 的內(nèi)容比例卻增加,，正好彌補了手機市場下降的 10%。
第二是 FD-SOI：使用的范圍包括汽車,、物聯(lián)網(wǎng),、智能家居、智能手機等,。
同時,，F(xiàn)D-SOI 可以用于帶嵌入式內(nèi)存的低功耗 FPGA 平臺，用于高效多線程的駕駛輔助處理器,，還有邊緣計算當(dāng)中的語音處理器,，以及其他的微控制單元。
第三是特殊 SOI：主要服務(wù)于汽車市場,、面部識別,、數(shù)據(jù)中心市場。
其中,，Power-SOI 是用于汽車的管理控制系統(tǒng); Imager-SOI 主要用于面部識別和 3D 傳感,，未來市場的發(fā)展很大程度上取決于人臉 ID 識別的智能手機這塊市場的推動,。
第四是濾波器的業(yè)務(wù)：主要是為 POI 襯底建立一個聲表濾波器的標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足 4G 和 5G 智能手機需求,。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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