江苏如皋，等待卷土重来
06-18
半导体行业观察报近日，意法半导体宣布将携手台积电，加速氮化镓（GaN）工艺技术的开发以及氮化镓分立和集成器件的供应。
。
通过此次合作，意法半导体的创新战略氮化镓产品将采用台积电的氮化镓制造工艺。
我们都知道意法半导体也有自己的氮化镓生产线，但根据意法半导体最近推出的消息，他们似乎正在向代工厂靠拢。
这是否意味着氮化镓代工将成为代工厂新的竞争点？自去年GaN器件需求升温以来，市场上关于氮化镓的消息也越来越多。
先是三星、华为相继投资氮化镓相关企业，随后就有了小米氮化镓充电器的出现。
这些消息都推动了氮化镓产业链的发展。
据天风证券统计，目前，GaN功率器件在各应用领域的市场份额相对均衡。
其中，电源设备增长最快，预计到今年将占据一半以上的市场份额。
整个市场年复合增长率高达91%。
自从不久前小米推出氮化镓充电器后，氮化镓市场的竞争也开始了。
GaN功率器件市场份额（按应用）单位：万美元具体来说，这些致力于氮化镓开发的公司可以分为IDM公司和Fabless公司。
目前氮化镓器件的供应商主要是国外公司。
这些公司大多是基于IDM模式。
主要代表有Cree、意法半导体、英飞凌、安森美、罗姆、东芝等。
国内致力于氮化镓的IDM公司有士兰微、苏州能讯、华微电子、英诺赛克等公司。
面对新材料，一些老牌厂商逐渐将部分制造、封装和测试流程外包，转向Fab-Lite（光晶圆厂）模式。
这些IDM企业有这样的变化，或许是因为他们的氮化镓相关生产线还有待完善，而此时，氮化镓产品已经开始出现在市场上。
为了抢占市场先机，这可能是他们与代工厂合作的动力之一。
基于此，可能是氮化镓技术相对成熟，已经有合作企业有意下单，但生产线尚未完善的企业更可能选择与代工厂合作。
对于凭借自身产能能够满足订单需求的厂商来说，可能暂时不需要与代工厂合作。
不过，基于此前老牌企业一贯的做法——IDM为主、晶圆代工厂为辅的模式，老牌IDM企业更有可能推动代工厂的氮化镓代工业务。
其中，意法半导体今年9月展示了其在功率氮化镓方面的研发进展，并宣布他们将建设一条完全合格的生产线，其中包括硅基氮化镓异质外延，该生产线将位于法国的前端晶圆厂于2018年投入生产。
同时，在Q4财报会议上，意法半导体还表示，2019年将投资约15亿美元，支持意法半导体的战略计划和营收增长，从而实现1亿美元的中期营收目标。
其中包括对意法半导体新建毫米晶圆厂约 4 亿美元的战略计划投资。
据悉，这将支持他们氮化镓功率技术的研发以及射频器件氮化镓产量的提高。
（此外，这4亿美元的投资还可以支持他们在BCD、IGBT等功率技术方面的增长，以及在碳化硅方面的投资）。
英飞凌收购了美国国际整流器公司（IR），以扩大其产品组合（SiC 和 GaN 的强大组合）。
此举不仅扩大了他们在美国的影响力，也巩固了他们在亚洲市场的地位。
英飞凌于2016年收购Wolfspeed，获得硅基氮化镓射频器件，在5G、新能源汽车等高科技领域拥有领先技术。
英飞凌年底开始量产CoolGaN V和V增强型HEMT，但英飞凌拥有相对完整的氮化镓生产线。
对于这些IDM厂商来说，他们之前的生产线都是基于硅的。
从硅到生产硅基氮化镓，两者在技术上有一定的共性，氮化镓有着光明的前景。
在大好的形势下，IDM企业也纷纷转向氮化镓的发展。
但他们仍然要面临巨大的费用和技术积累，因此这也为代工厂发展氮化镓业务带来了机会。
除了能够给代工厂带来订单的IDM厂商之外，还有一些非常有实力的Fabless公司，它们对于代工厂氮化镓代工业务的发展也起到了非常重要的推动作用。
这些无晶圆厂公司包括Dialog、GaN Systems、Navitas等公司，他们往往选择富士通半导体、台积电和X-Fab等代工厂来达成合作协议。
例如小米的氮化镓充电器就采用了Navitas的产品。
Navitas是一家Fabless公司，他们的氮化镓产品是由代工厂生产的。
此外，成立于2007年的GaNSystems也是一家专注于氮化镓功率开关半导体器件设计、研发和销售的企业。
其关键技术是孤岛技术。
他们很早以前就和台积电有合作。
据相关报道，GaN Systems于2018年宣布将增加在台积电投产的产品数量，并希望将产量提高十倍，以应对全球消费者和企业对氮化镓的需求。
需求激增。
Dialog还与台积电在氮化镓方面进行合作。
Dialog和DA推出的V硅基氮化镓功率IC产品也由台积电代工。
有许多氮化镓无晶圆厂公司，例如 Dialog、GaN Systems 和 Navitas。
它们的存在对于代工厂来说无疑是一块巨大的蛋糕。
在IDM和Fabless公司的共同推动下，氮化镓代工或将成为未来新的竞争点。
铸造厂正在积极进入市场。
GaN半导体器件主要可分为GaN-on-Si（硅上氮化镓）、GaN-on-SiC（碳化硅上氮化镓）、GaN-on-sapphire（蓝宝石上氮化镓）。
镓(gallium)及其他类型的晶圆。
其中，蓝宝石上氮化镓主要应用于LED市场，但也有一些厂商尝试将蓝宝石上氮化镓应用于半导体领域，例如PI。
PI的氮化镓技术源于其在LED领域的积累，因此当半导体行业开始兴起氮化镓热潮时，PI选择采用蓝宝石基氮化镓（GaN-on-sapphire）来进入市场。
OPPO去年为其氮化镓充电器选择了PI的解决方案。
在GaN-on-Si和GaN-on-SiC之间，由于硅基氮化镓的高性价比，硅基氮化镓已经成为当前半导体市场的主流。
不过，部分市场人士认为，GaN-on-SiC未来仍有巨大潜力，因此各代工厂也选择了不同的路线。
从上述不难发现，不少氮化镓厂商已经开始与台积电合作，而台积电的氮化镓代工业务多为GaN-on-Si。
一直将台积电电视视为竞争对手的三星，近年来也投资氮化镓领域。
据韩媒《KoreaBusiness》报道，为了弥补在晶圆代工方面的劣势，三星已经开始在韩国本土半导体行业培育新企业，并联手韩国政府开始投资新企业。
国产半导体材料及设备。
创办公司。
其中就有三星投资部投资80亿韩元的IVworks。
据悉，IVworks是韩国第一家开发8英寸GaN-on-Si外延片和4英寸GaN-on-SiC外延片的晶圆代工厂。
在GaN-on-Si方面，World Advanced还可以提供GaN-on-Si代工业务。
据去年相关报道显示，全球领先企业在氮化镓材料上的投入已有四年。
但由于氮化镓是一种新材料，其效率、可靠性等都需要长期验证。
届时，其氮化镓晶圆量产时间仍不确定。
量产时间最大的变量是材料开发的难度。
预计公司将在2020年发送氮化镓产品的小样品。
X-Fab可以提供GaN的基础代工业务。
X-Fab总部位于德国爱尔福特，主要生产模拟和混合信号集成电路，以及用于高压应用的GaN和SiC解决方案。
2016年，X-Fab与Exagan合作在毫米晶圆上制造GaN-on-Si。
文茂专注于SiC基GaN领域，瞄准5G基站。
此外，环宇还拥有4英寸GaN-on-SiC高功率PA产能，其6英寸GaN-on-SiC晶圆代工产能已获得认证。
嘉晶电子6英寸硅基氮化镓晶圆也已进入国际IDM工厂认证阶段，正在寻求新订单。
目前他们的晶圆主要是4英寸和6英寸，未来也有望向8英寸迈进。
就欧美氮化镓代工而言，有UMS和OMMIC。
其中UMS是一家法国半导体公司，主要提供射频器件流片用氮化镓和砷化镓的代工服务。
UMS制造的产品主要针对国防、航空航天等市场，其工艺已获得欧洲航天部认证。
此外，OMMIC此前一直专注于航天市场，主要专注于硅基氮化镓技术。
2017年，OMMIC推出了新型纳米栅长硅基氮化镓工艺，实现射频功率和低噪声。
其目标是5G基站和汽车应用。
同时，该公司还宣布计划，OMMIC最终将产量提高至每年10,000片以上，以满足量产市场的需求。
中国大陆新兴代工厂中，三安集成和海威华芯具备量产GaN功率器件的能力。
其中，三安集成是LED芯片制造公司三安光电的子公司。
主要从事氮化镓、砷化镓技术相关业务。
它是一家专门从事化合物半导体制造的代工厂。
此外，海威华芯还是国内首家提供6英寸砷化镓/氮化镓微波集成电路（GaAs/GaN MMIC）纯晶圆代工服务的制造企业。
其产品主要针对5G、雷达、新能源、物联网等高端芯片市场。
据悉，该公司氮化镓已成功突破6英寸氮化镓晶圆键合技术。
产能方面，目前，海威华芯氮化镓产能规划为晶圆/月。
除了半导体器件之外，氮化镓材料在早期也广泛应用于LED行业。
因此，一些代工厂选择与LED企业合作，共同发展氮化镓晶圆代工业务。
以寰宇为例。
去年12月，环宇公司董事会决定与LED大厂晶品光电（常州）合资成立常州新晶宇光电。
据悉，环宇将出资1.1亿元人民币认购常州新靖宇的全部注册资本。
根据合资合同，新晶宇将建设一座6英寸晶圆厂，并基于环宇的工艺技术开发化合物半导体。
无线射频6英寸晶圆代工和光电6英寸晶圆代工等业务。
氮化镓市场给晶圆代工厂带来了新的发展机遇。
不过，在这个领域，这些代工厂不得不面临一些新的挑战，那就是IDM公司的氮化镓生产线。
如上所述，一些企业也会选择与拥有产线的IDM公司合作。
例如，Transphorm与安森美半导体合作，共同开发并共同推广基于氮化镓的产品和电源系统解决方案。
他们的产品在安森美半导体的制造工厂联合封装、组装和测试。
结论从目前来看，氮化镓充电器将成为消费电子领域的标配。
同时，5G市场的爆发也将成为氮化镓器件发展的后续动力。
下游市场的火爆也带动了更多设计厂商参与氮化镓的竞争，而他们的参与也将推动晶圆代工厂在氮化镓领域的发展。
而这其中，或许还会出现新的黑马。
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