Noticias: Industrias
25 de marzo de 2024
Con el continuo aumento de la demanda de sustratos de carburo de silicio (SiC) en los últimos años, el llamado a la reducción de costos en SiC se ha vuelto cada vez más fuerte, ya que el precio final del producto sigue siendo el determinante clave para los consumidores, dice la firma de investigación de mercado TrendForce.
El coste de los sustratos de SiC representa la mayor proporción de toda la estructura de costes, alcanzando alrededor del 50%. Por lo tanto, la reducción de costes y la mejora de la tasa de utilización en el segmento de sustratos son particularmente cruciales. Por ello, los sustratos de gran formato, debido a sus ventajas económicas, se están adoptando progresivamente y con grandes expectativas.
El fabricante chino de sustratos de SiC, TankeBlue Semiconductor, calcula que la actualización de 4 a 6 pulgadas puede reducir los costos en un 50% por unidad, y la actualización de 6 a 8 pulgadas puede reducir los costos en un 35% adicional.
Mientras tanto, los sustratos de 8 pulgadas pueden producir más astillas, lo que resulta en un menor desperdicio de bordes. En términos simples, los sustratos de 8 pulgadas ofrecen una mayor tasa de utilización, que es la razón principal por la que los principales fabricantes los están desarrollando activamente.
Actualmente, los sustratos de SiC de 6 pulgadas siguen siendo dominantes, pero los sustratos de 8 pulgadas están comenzando a penetrar en el mercado. Por ejemplo, en julio de 2023, Wolfspeed anunció que su fábrica de 8 pulgadas había comenzado a enviar MOSFET de SiC a clientes chinos, lo que indica su envío a granel de sustratos de SiC de 8 pulgadas. TankeBlue también ha iniciado envíos a pequeña escala de sustratos de 8 pulgadas, con planes de lograr envíos a mediana escala para 2024.
Avance acelerado de la línea de sustratos de SiC de 8 pulgadas
Desde que Wolfspeed mostró muestras por primera vez en 2015, el sustrato de SiC de 8 pulgadas ha pasado por un historial de desarrollo de 7 a 8 años, con una aceleración significativa en la tecnología y el desarrollo de productos en los últimos dos años.
Además de Wolfspeed, que ha logrado la producción en masa, hay siete empresas que se espera que logren la producción en masa de sustratos de SiC de 8 pulgadas este año o en los próximos 1 o 2 años.
En términos de inversión, Wolfspeed continúa construyendo el Centro de Fabricación de Carburo de Silicio John Palmour (instalación de sustratos de SiC) en Carolina del Norte, EE.UU. Esta instalación impulsará aún más la expansión de la capacidad de producción de sustratos para satisfacer la creciente demanda de obleas de 8 pulgadas.
Coherent también anunció planes el año pasado para expandir su producción de sustratos de 8 pulgadas y obleas epitaxiales, con proyectos de expansión a gran escala en EE. UU. y Suecia. En términos de canales de exportación de productos, Coherent ha recibido una inversión de mil millones de dólares de Mitsubishi Electric y Denso para proporcionar sustratos de SiC de 1/6 de pulgada y obleas epitaxiales a largo plazo a ambas empresas.
STMicroelectronics, con sede en Europa, también invirtió en el dominio de las 8 pulgadas el año pasado al asociarse con Hunan Sanan Semiconductor para construir una fábrica de obleas de SiC de 8 pulgadas en China. Este último le acompañará con la instalación de una planta de sustrato de SiC de 8 pulgadas, lo que garantizará un suministro estable de material para la empresa conjunta. Al mismo tiempo, ST está desarrollando sus propios sustratos y anteriormente colaboró con Soitec, con sede en Francia, para lograr la producción en masa de sustratos de SiC de 8 pulgadas.
En cuanto a los fabricantes chinos, actualmente más de 10 empresas han entrado en las etapas de muestreo y producción a pequeña escala de sustratos de SiC de 8 pulgadas. Entre ellas se incluyen empresas como Semisic Crystal Co, Jingsheng Mechanical & Electrical Co, SICC Co, Summit Crystal Semiconductor Co, Synlight Semiconductor Co, TanKeBlue Semiconductor Co, Harbin KY Semiconductor, IV Semitec, Sanan Semiconductor, Hypersics y Yuehaijin Semiconductor Materials Co.
Además, muchos otros fabricantes chinos están investigando sustratos de 8 pulgadas, como GlobalWafers, Dongni Electronics, Hesheng Silicon Industry y Tiancheng Semiconductor.
En la actualidad, la brecha entre los fabricantes chinos de sustratos y los gigantes internacionales se ha reducido significativamente. Empresas como Infineon han establecido asociaciones a largo plazo con fabricantes chinos como SICC Co y TanKeBlue. Desde un punto de vista tecnológico, esta brecha cada vez menor refleja la mejora general en la tecnología de sustratos a nivel mundial. En el futuro, se espera que los esfuerzos concertados de varios fabricantes impulsen el desarrollo de la tecnología de sustrato de 8 pulgadas.
En general, existe un impulso creciente en el desarrollo general de sustratos de SiC de 8 pulgadas, con avances significativos tanto en cantidad como en calidad.
Las fábricas mundiales de SiC de 8 pulgadas aceleran su expansión
A medida que los materiales de sustrato continúan superando los límites tecnológicos, el aumento global en el número de nuevas fábricas de SiC de 8 pulgadas alcanzó nuevas alturas en 2023.
Según TrendForce, en 12 se implementaron alrededor de 8 proyectos de expansión relacionados con obleas de 2023 pulgadas. Entre ellos, ocho fueron liderados por fabricantes globales como Wolfspeed, Onsemi, STMicroelectronics, Infineon, Rohm y otros. STMicroelectronics también colaboró con Sanan Semiconductor en un proyecto. Además, tres proyectos fueron encabezados por fabricantes chinos como Global Power Technology, United Nova Technology Co y J2 Semiconductor.
Desde una perspectiva regional, se esperan inversiones significativas en nuevas fábricas de SiC de 8 pulgadas en regiones clave como Europa, América, Japón, Corea del Sur, China y el Sudeste Asiático. Hasta el momento, hay alrededor de 11 fábricas de 8 pulgadas en construcción o planificadas a nivel mundial.
Estas incluyen dos instalaciones de Wolfspeed (en Mohawk, Nueva York, EE. UU., y Saarland, Alemania), una de Bosch (en Roseville, EE. UU.), una construida por STMicroelectronics (en Catania, Italia), una empresa conjunta con Sanan (en Chongqing, China), uno de Infineon (en Kulim, Malasia), uno de Mitsubishi Electric (en Kumamoto, Japón), dos de Rohm (en Chikugo y Kunitomi, Japón), uno de ON Semiconductor (en Bucheon, Corea del Sur), y uno de Fuji Electric (en Matsumoto, Japón).
En cuanto a la dirección de la expansión de los fabricantes, las inversiones de Bosch y ON Semiconductor en 2023 están dirigidas directamente al mercado de SiC para automoción. La fábrica de chips SiC de 8 pulgadas prevista por STMicroelectronics en Italia también apunta al mercado de vehículos eléctricos. Si bien otros fabricantes no han declarado explícitamente las aplicaciones específicas para la capacidad de producción futura, los vehículos eléctricos son el principal motor de crecimiento del SiC tanto en la actualidad como en el futuro, lo que lo convierte en un punto focal de expansión entre los principales fabricantes.
En el sector del vehículo eléctrico, la plataforma de alto voltaje de 800V se ha convertido en una clara tendencia de desarrollo. La plataforma de 800 V requiere componentes semiconductores de potencia de mayor voltaje, lo que llevó a los fabricantes a comenzar a desarrollar dispositivos de potencia de SiC de 1200 V.
Desde una perspectiva de costos, aunque las obleas de 6 pulgadas son actualmente comunes en el corto plazo, la tendencia hacia tamaños más grandes como las de 8 pulgadas es inevitable para reducir costos y mejorar la eficiencia. Por lo tanto, se espera que el mercado de vehículos eléctricos impulse un crecimiento continuo de la demanda de obleas de 8 pulgadas en el futuro.
Desde la perspectiva de la cadena de suministro, la transición a obleas de 8 pulgadas representa un gran avance para los fabricantes de SiC. Según los conocimientos de la industria, el mercado de dispositivos de SiC de 6 pulgadas ha entrado en una fase de intensa competencia, particularmente en el diodo de barrera de unión de SiC (JBD). Para las empresas de menor escala y menos competitivas, los márgenes de ganancia son cada vez más reducidos, lo que indica una inminente ronda de consolidación y reestructuración en el futuro.
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- Fuente: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/mar/trendforce-250324.shtml
