第三代半导体产业热点事件梳理 - 联盟动态中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟

如果说以硅为代表的第一代半导体是集成电路的基石，第二代半导体如砷化镓促成了信息高速公路的崛起的话，那么第三代半导体材料技术正在成为抢占下一代信息技术、节能减排及国防安全制高点的最佳途径之一，是战略性新兴产业的重要组成内容。

2018年-2019年，美国、欧盟等继续加大第三代半导体领域的研发支持力度，国际厂商积极、务实推进，商业化的碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）电力电子器件新品不断推出，性能日益提升，应用逐渐广泛。国内受益于整个半导体行业宏观政策利好、资本市场追捧、地方积极推进、企业广泛进入等因素，第三代半导体产业稳步发展。

本篇整理了近年来第三代半导体产业热点事件（后附2018年SiC&GaN新产品），文后留言已开通，欢迎大家补充更多热点事件！

▼5G 带来的功率半导体市场需求

▌汽车供应商MARELLI宣布与美国一家专注于重新定义功率转换的半导体公司Transphorm达成战略合作

2020年3月，汽车供应商MARELLI宣布与美国一家专注于重新定义功率转换的半导体公司Transphorm达成战略合作。通过此协议，MARELLI将获得电动和混合动力车辆领域OBC车载充电器、DC-DC转换器和动力总成逆变器开发的尖端技术，进一步完善MARELLI在整体新能源汽车技术领域的布局。Transphorm被公认为是氮化镓(GaN)技术的领导者，提供高压电源转换应用的最高效能、最高可靠性的氮化镓(GaN)半导体，并拥有和汽车行业（尤其是日本）直接合作的成功经验。获得这一技术对正在探索电力传动系统业务创新的MARELLI意义非凡。

▌CISSOID宣布推出用于电动汽车的三相碳化硅（SiC）MOSFET智能功率模块

2020年3月，CISSOID宣布推出用于电动汽车的三相碳化硅（SiC）MOSFET智能功率模块。这项新的智能功率模块技术提供了一种一体化解决方案，即整合了内置栅极驱动器的三相水冷式碳化硅MOSFET模块。

▌半导体硅晶圆制造商 SK Siltron宣布，已完成对杜邦 (DuPont) 碳化硅晶圆 (SiC) 事业部的收购

2020年3月，半导体硅晶圆制造商 SK Siltron宣布，已完成对杜邦 (DuPont) 碳化硅晶圆 (SiC) 事业部的收购。收购是在 2019 年 9 月的董事会会议上决定的，并于 2020 年 2 月 29 日完成。2019 年 9 月，SK Siltron 签署了一项协议，以 4.5 亿美元的价格收购杜邦的碳化硅部门，以增强在先进材料领域的地位。

▌台积电宣布与国际功率半导体ＩＤＭ大厂意法半导体携手合作开发氮化镓制程技术。

2020年2月，台积电宣布与国际功率半导体ＩＤＭ大厂意法半导体携手合作开发氮化镓(Gallium Nitride；简称GaN)制程技术。这项举动也象征着台积电未来的发展，不在仅止于智能手机、ＡＩ、高速运算等领域，未来将藉由GaN技术加速布局车用电子与电动车应用。

▌英飞凌科技（Infineon）持续扩展其全方位的碳化硅（SiC）产品组合

2020年2月，英飞凌科技（Infineon）持续扩展其全方位的碳化硅（SiC）产品组合，新增650V产品系列。英飞凌新发表的CoolSiC MOSFET能满足广泛应用对于能源效率、功率密度和耐用度不断提升的需求，包括：服务器、电信和工业SMPS、太阳能系统、能源储存和化成电池、UPS、马达驱动以及电动车充电等。

▌思达科技宣布并购位在美国加州圣地牙哥的仪器设备厂商

2020年2月，知名半导体测试系统与探针卡供应商-思达科技宣布并购位在美国加州圣地牙哥的仪器设备厂商Accel-RFInstruments Corporation。美商Accel-RF在高功率及射频可靠性测试业界拥有领先地位，其产品应用在像是氮化镓（GaN，Gallium-Nitride）、碳化硅（SiC，Silicon-Carbide）这类化合物半导体的射频（RF）、功率器件的高温可靠性测试。此并购案完成后将大幅地强化思达科技在可靠性测试的测试技术、设备与服务。

▌美国Teledyne e2v HiRel公司与加拿大氮化镓系统公司合作推出加固型100V/90A氮化镓功率电子迁移率晶体管（HEMT）产品

2020年2月，美国Teledyne e2v HiRel公司与加拿大氮化镓系统（GaN Systems）公司合作推出加固型100V/90A氮化镓（GaN）功率电子迁移率晶体管（HEMT）产品TDG100E90 GaN HEMT，经过严格的可靠性和电性能测试，满足抗辐射和高可靠性应用要求，尤其是适用于军事和宇航领域。

▌小米10新品发布会发布GaN充电器

2020年2月，小米集团召开小米10新品直播发布会，不仅发布了小米10系列旗舰手机，还一同发布了两款小米10系列的最佳搭档产品：小米GaN充电器Type-C65W和小米无线充蓝牙音箱。小米GaN充电器Type-C65W采用氮化镓技术，最高支持65W疾速充电，搭配小米10Pro可实现50W快充，体积小巧便携。

▌GaNSystems公司宣布，西门子公司正将GaNSystems公司功率器件集成于其Simatic微型伺服驱动系统产品线的部分产品中

2020年1月，全球氮化镓功率器件领导者GaNSystems公司宣布，西门子公司正将GaNSystems公司功率器件集成于其Simatic微型伺服驱动系统产品线的部分产品中。通过集成GaNSystems功率器件，该西门子产品线具有行业领先的性能，并因高功率密度，高效率和可靠性而使客户受益。

▌罗姆和意法半导体宣布，双方就碳化硅晶圆由罗姆集团旗下的SiCrystal GmbH 供应事宜达成长期供货协议

2020年1月，全球知名半导体制造商罗姆和意法半导体(以下简称“ST”)宣布，双方就碳化硅(以下简称“SiC”)晶圆由罗姆集团旗下的SiCrystal GmbH (以下简称“SiCrystal”)供应事宜达成长期供货协议。在SiC功率元器件快速发展及其需求高速增长的大背景下，双方达成超1.2亿美元的协议，由SiCrystal(SiC晶圆生产量欧洲第一)向ST(面向众多电子设备提供半导体的全球性半导体制造商)供应先进的150mm SiC晶圆。

▌意法半导体宣布，完成对瑞典碳化硅晶圆制造商NorstelAB的整体收购

2019年12月，横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体宣布，完成对瑞典碳化硅(SiC)晶圆制造商Norstel AB(“Norstel”)的整体收购。

▌科锐与意法半导体宣布扩大并延伸现有多年长期碳化硅晶圆供应协议

2019年11 月，科锐（Cree, Inc.）与意法半导体（STMicroelectronics）宣布扩大并延伸现有多年长期碳化硅（SiC）晶圆供应协议至5亿多美元。意法半导体是全球领先的半导体供应商，横跨多重电子应用领域。这一延伸协议是原先协议价值的双倍，科锐将在未来数年向意法半导体提供先进的150mm SiC裸晶圆和外延片。这一提升的晶圆供应，帮助意法半导体应对在全球范围内快速增长的SiC功率器件需求，特别是在汽车应用和工业应用。

▌Nexperia宣布其进入氮化镓场效应管市场

2019年11 月，分立、逻辑和 MOSFET 器件的专业制造商Nexperia推出650V的功率器件GAN063-650WSA，宣布其进入氮化镓场效应管(GaN)市场。这款器件非常耐用，栅极电压 (VGS) 为 +/- 20 V，工作温度范围为 -55 至 +175 °C。GAN063-650WSA的特点是低导通电阻（最大RDS(on) 仅为 60 mΩ）以及快速的开关切换；效率非常高。

▌《北京市5G产业发展白皮书(2019年)》发布，重点支持6英寸碳化硅、氮化镓芯片工艺平台项目

2019年11月，北京市经济信息化局发布了《北京市5G产业发展白皮书(2019年)》（以下简称白皮书）。白皮书介绍，在核心技术上，北京主要围绕5G功率放大器、基站基带等核心芯片、通信协议栈软件、电信网络操作系统等产业薄弱环节进行突破；在产业链核心器件上，则重点支持6英寸碳化硅、氮化镓芯片工艺平台项目，初期预计达到月加工1000片6英寸5G中高频芯片生产目标。

▌Soitec宣布与应用材料公司启动联合研发项目

2019年11月，Soitec宣布与应用材料公司启动联合研发项目，共同开发新一代碳化硅衬底。该项目旨在通过提供先进技术与产品，提高碳化硅的可用性及性能，以满足电动汽车、通信及工业应用领域对碳化硅不断上涨的需求。

▌CISSOID宣布与湖南国芯半导体科技有限公司签署了战略合作协议

2019年11月，各行业所需高温半导体解决方案的领导者CISSOID宣布与湖南国芯半导体科技有限公司（简称“国芯科技”）签署了战略合作协议，将携手开展宽禁带功率技术的研究开发，充分发挥其耐高温、耐高压、高能量密度、高效率等优势，并推动其在众多领域实现广泛应用。

▌英飞凌科技公司已通过两种新器件扩展了CoolGaN系列

2019年11月，英飞凌科技公司(Infineon Technologies AG)已通过两种新器件扩展了CoolGaN系列。CoolGaN 400V器件（IGT40R070D1 E8220）专为高端HiFi音频系统量身定制，在该系统中，最终用户需要高分辨率音轨的每个细节。传统上，这些已由庞大的线性或电子管放大器解决。相反，音频设计人员可以将CoolGaN 400V开关用作D类输出级。

▌安世半导体发布其首款氮化镓AEC-Q101认证的650V、50mΩ功率器件

2019年11月，分立、逻辑和MOSFET器件的专业制造商安世半导体发布其首款氮化镓AEC-Q101认证的650V、50mΩ功率器件：GAN063-650WSA，从而进入氮化镓场效应管（GaN）市场。

▌Navitas Semiconductor宣布与Baseus合作推出采用GaNFast（氮化镓）功率IC技术的65W“2C1A”三口移动充电器

2019年10月，Navitas Semiconductor宣布与Baseus合作推出采用GaNFast（氮化镓）功率IC技术的65W“2C1A”三口移动充电器，该充电器集全球最小、最轻、便携性于一体。GaNFast 2C1A充电器在仅有3.2 x 3.6 x 7.5厘米（86 cc）的外壳尺寸和120g的重量下提供三个快速充电输出，其尺寸和重量仅为基于硅设计的充电器的一半，创造了终极的多合一设计。为保证用户的笔记本电脑，平板电脑和智能手机实现最佳的同步充电，2C1A可提供65W的总输出功率，并保证通过USB-C端口1提供45W的功率，通过USB-C端口2和USB-A同时输出共享20W的功率。

▌科锐宣布计划在美国东海岸创建碳化硅走廊

2019年9月，作为碳化硅（SiC）技术全球领先企业的科锐（Cree, Inc.，美国纳斯达克上市代码：CREE），宣布计划在美国东海岸创建碳化硅（SiC）走廊，建造全球最大的碳化硅（SiC）制造工厂。科锐将在美国纽约州Marcy建造一座全新的采用最先进技术并满足车规级标准的200mm功率和射频（RF）晶圆制造工厂，而与之相辅相成的超级材料工厂（mega materials factory）的建造扩产正在公司达勒姆总部开展进行。

▌德尔福科技成为业内首家实现800 V碳化硅逆变器量产的公司

2019年9月，德尔福科技成为业内首家实现800 V碳化硅(SiC)逆变器量产的公司，该产品是下一代高效电动和混合动力汽车的核心部件之一。新的逆变器可以赋能电压高达800伏的电气系统,相比如今最先进的400伏系统,它可以大幅延长电动汽车(EV)的行驶里程并将充电时间缩短一半。

▌德尔福科技与科锐公司宣布将展开合作

2019年9月，汽车推进技术全球供应商德尔福科技（纽交所代码：DLPH）与碳化硅半导体领域的领导者科锐公司（纳斯达克代码：CREE）宣布将展开合作，通过碳化硅半导体设备技术来为未来的电动车辆（EV）打造更迅捷、更紧凑、更轻便、功能更强大的电子系统。

▌保时捷(Porsche)发表首款纯电动跑车Taycan Turbo

2019年9月，保时捷(Porsche)发表首款纯电动跑车Taycan Turbo，其800V逆变器就是采用CREE旗下Wolfspeed生产的SiC MOSFET半导体，以改善能耗及快速充电。

▌Power Integrations发布基于氮化镓的InnoSwitch3 AC-DC变换器IC

2019年8月，深耕于高压集成电路高能效功率转换领域的知名公司Power Integrations发布了其InnoSwitch™3系列恒压/恒流离线反激式开关电源IC的新成员--基于氮化镓的InnoSwitch3 AC-DC变换器IC，可满载情况下实现95%的高效率，并且在密闭适配器内不使用散热片的情况下可提供100 W的功率输出。

▌Cree 宣布将投资10亿美元扩大碳化硅产能

2019年5月，Cree 剥离除碳化硅和氮化镓以外的业务，宣布将投资10亿美元扩大碳化硅产能。

▌日本昭和电工展望：将第三次扩大碳化硅产能作为碳化硅功率半导体的外延晶片

2019年3月，日本昭和电工在其2018年财报中展望，将第三次扩大碳化硅产能作为碳化硅功率半导体的外延晶片。

▌Navitas 纳微半导体推出 30W、65WGaN 充电器，支持 USB PD 快充

2019年1月，Navitas 纳微半导体推出 30W、65WGaN 充电器，支持 USB PD 快充。这两款充电器均主打轻薄、迷你、高效特点，较同功率产品有明显的体积优势。同时，两款充电器都配备USB-C接口，可以给支持USB PD的手机、平板电脑、笔记本电脑实现快充。

▌英飞凌报价1.39亿美元收购Siltectra

2018年11月，英飞凌报价1.39亿美元收购Siltectra，掌握了碳化硅晶圆最新切割技术。

▌安森美以24 亿美元收购Fairchild 公司

2018年4月，安森美以24 亿美元收购Fairchild 公司高压碳化硅技术。

▌Infineon 与Cree 宣布签订了战略性长期供货协议

2018年2月，Infineon 与Cree 宣布签订了战略性长期供货协议，负责向后者提供SiC 晶圆；11 月收购Siltectra获得Cold Split 技术，相比传统研磨90％的材料浪费，该技术将耗材成本降低50％，并将整体切片成本降低30％。

▌2018年SiC&GaN 新产品

目前商业化SiCMOSFET的最高工作电压为1700V，工作温度为100-160℃，电流在65A以下。SiC MOSFET 现在主要的产品有650V、900V、1200V 和1700V。在2018 年国际主要厂商推出的SiC 新产品中，Cree 推出的新型E 系列SiC MOSFET 是目前业内唯一通过汽车AEC-Q101 认证，符合PPAP 要求的SiC MOSFET。

▼2018 年SiC 新产品

目前商业化GaN HEMT的最高工作电压为650V，工作温度为25℃，电流在120A以下。GaN HEMT 现在主要的产品有100V、600V 和650V。在2018 年国际主要厂商推出的GaN新产品中，GaN Systems 的GaN E-HEMT 系列产品实现了业内最高的电流等级，同时将系统的功率密度从20kW 提高到了500kW。而EPC 生产的GaN HEMT 是其首款获得汽车AEC-Q101认证的GaN 产品。其体积远小于传统的Si MOSFET，且开关速度是Si MOSFET的10-100 倍。

▼2018 年GaN 新产品