站在“新基建”浪潮上的第三代半导体产业 （下）

Infineon公司于1999年从西门子集团的半导体部门独立出来，在德国慕尼黑正式成立，2000年上市，是全球领先的半导体公司之一。公司为有线和无线通信、汽车及工业电子、内存、计算机安全以及芯片卡市场提供先进的半导体产品及完整的系统解决方案。

公司2018年营收达到75.99亿欧元，毛利率40%，净利润17.8%，同比增长10.7%，其中功率器件占比约68%、传感器和射频器件占比15%、嵌入式控制器占比约17%。

Infineon是电源器件尤其是功率半导体的全球领导者（infineon在2019年全球功率半导体市场占比19%排名第一，细分IGBT、MOSFET市场更是占比达27%和28%），也是市场上唯一一家提供覆盖硅、碳化硅和氮化镓等材料的全系列功率产品的公司，拥有高性价比的第七代CoolMOSTM、基于第三代宽禁带半导体的高性能CoolSiCTM与 CoolGaNTM，公司主做6英寸SiC和GaN产线，8英寸GaN产线在准备中，GaN和SiC产能占比约10%（Si占90%），但在GaN和SiC产品上依然面临提升良率、可靠性、降成本等挑战。

全球SiC器件产业链主要公司

SiC厂商以全产业链的IDM巨头为主。全球大部分市场份额被Infineon、Cree、罗姆、意法半导体等少数企业瓜分。

Cree占据衬底市场约40%份额、器件市场约23%份额；Cree和Infineon共占器件市场的70%。

全球SiC器件产业链主要公司：Cree (Wolfspeed)

Cree科锐成立于1987年，是美国上市公司（1993年，纳斯达克）。当前市值48亿美元。

Cree在早期以LED材料与元件起家，其核心优势是全球领先且不断创新的SiC材料技术。晶型由6H扩展到4H；电阻率由低阻到半绝缘；尺寸由2寸到6寸。公司近年来开始谋求向功率和射频器件进行转型。

Cree旗下子公司Wolfspeed是全球最领先的碳化硅晶圆和外延晶圆制造商，完整覆盖从SiC衬底、外延，到SiC肖特基二极管、SiC MOSFET 元件以及模块的全产业链， 在市场占据主导地位 。Cree的SiC衬底占据了全球市场近40%份额 ，在SiC器件领域的市场份额达到62%。（Yole2019报告）

在GaN射频器件市场，Wolfspeed市场份额位居第二，具备十年以上的GaN HEMT 生产经验，出货量超过1500万只。

Wolfspeed同时提供GaN-on-SiC代工服务，改变了行业传统的IDM模式。

2016年Infineon曾试图收购Wolfspeed， 但被美国政府以危害国家安全为由予以否决。

2019年1月，Cree宣布与意法半导体签署了一份多年供货协议 ，为意法半导体供应SiC衬底和外延晶圆 ，总价值达到2.5亿美元。该合作将加速SiC在汽车和工业两大市场的商用。

全球SiC器件产业链主要公司：Infineon

Infineon是市场上唯一一家提供涵盖Si、SiC和GaN等材料的全系列功率产品的公司，开发的CoolSiC技术具备非常大的潜力。

Infineon于1992年开始SiC领域研发，2001推出全球首个商业化SiC二极管，2006年推出全球首个采用SiC组件的商用电源模块，目前已经已经发展至第五代。

国内GaN芯片产业链

国内GaN芯片公司大多都是IDM模式，横跨外延、设计、制造全链条。轻资产的Fabless公司较少。

国内SiC芯片产业链

国内SiC产业仍然以衬底、外延、制造环节为主，轻资产的Fabless公司很少。行业总体仍处于起步阶段。

近年来国内已初步建立起相对完整的碳化硅产业链体系，追赶速度在加快。

单晶衬底方面，目前国内可实现4英寸衬底的商业化生产，山东天岳、天科合达、同光晶体均已完成6英寸衬底的研发，中电科装备研制出6英寸半绝缘衬底。

外延方面，国内瀚天天成和天域半导体均可供应4-6英寸外延片，中电科13所、55所亦均有内部供应的外延片生产部门。

芯片设计与制造方面，国内600-3300VSiC-SBD已开始批量应用，有企业研发出1200V/50ASiC-MOSFET；泰科天润已建成国内第一条SiC器件生产线，SBD产品覆盖600V-3300V的电压范围；中车时代电气的6英寸SiC生产线也于2018年1月首批芯片试制成功。

第三代半导体的总体总结

第三代半导体率先大规模商业化的是GaN和SiC。由于衬底材料制备、外延等技术仍然不够成熟，分立器件产品阶段处于规模商用初期，集成电路产品阶段处于探索期。

第三代半导体与第一代、第二代半导体是补充和部分替代的关系。在高电压、大电流、高频、高温等应用中，第三代半导体有明显的性能优势，一方面可用于硅基器件无法胜任的对性能要求更加极端的工况条件，另一方面也可以降低系统的整体能耗、尺寸或重量，因而存在替代部分硅基器件的机会，关键看系统的性能指标要求，以及性价比。

第三代半导体目前应用市场规模有限，未来市场增速可期。

GaN的机会与市场空间

GaN射频器件全球市场预计到2024年成长至20亿美元。主要的市场增长来自军用和5G通信。GaN将在5G基站的射频芯片替换Si-LDMOS。5G将推动该市场在2024年达到7.5亿美元。

GaN功率器件的增长来自电源管理、新能源车、LiDAR、封包追踪等应用。2016年GaN功率器件全球市场规模仅1200万美元，目前不到1亿美元，预计到2022年将增长到4.6亿美元。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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