
碳化矽二(èr)極管的供應鏈(liàn)可以分(fēn)為上遊、中(zhōng)遊和(hé)下遊三個主要環節。每個環(huán)節涉及不同(tóng)的企(qǐ)業(yè)和技術,涵蓋了(le)從原材料的提取(qǔ)到最終產(chǎn)品(pǐn)的(de)應用(yòng)。下(xià)麵是各環節的(de)詳細介紹:
1. 上遊供(gōng)應鏈
上遊主(zhǔ)要涉及原材料的獲取(qǔ)和初步(bù)加工(gōng),包括碳(tàn)化(huà)矽晶片(piàn)的生(shēng)產(chǎn)。
• 原材料供(gōng)應:碳化矽的主(zhǔ)要原料是矽(Si)和碳(C)。這些原料需要高純度的矽粉和(hé)碳粉,通過高溫化學(xué)反(fǎn)應形成碳(tàn)化矽(SiC)材料。
• 主(zhǔ)要的原材料供應商包(bāo)括礦產(chǎn)公司(sī)和化工公司,提供純度較高的(de)矽粉和碳(tàn)源。
• 碳(tàn)化(huà)矽晶片製造:碳化(huà)矽晶片的(de)製造是上(shàng)遊供(gōng)應鏈(liàn)中(zhōng)的核心步驟,主要通過化(huà)學(xué)氣相沉積(CVD)和升華法等技術將碳化矽材(cái)料製成(chéng)晶片。
• 主(zhǔ)要的碳化(huà)矽晶片供(gōng)應商包括:Cree(Wolfspeed)、Rohm、STMicroelectronics等,這些公(gōng)司負責晶片的生(shēng)長、切割和(hé)拋光。
• 晶片的(de)規格和類型(xíng):在上遊階段,不同厚度、尺寸和導電類型的(de)晶片(piàn)(例如(rú)n型(xíng)或p型(xíng))根據(jù)不(bù)同(tóng)應用(yòng)需求(qiú)生產。這些(xiē)晶片是後續器件(jiàn)製造的基礎。
2. 中(zhōng)遊供應鏈(liàn)
中遊環節主要涉及(jí)將碳化(huà)矽晶片(piàn)加(jiā)工(gōng)成器件,比(bǐ)如碳化矽二極管(guǎn)、碳化(huà)矽MOSFET等。
• 外(wài)延(yán)生長:在晶片表(biǎo)麵進行(xíng)外(wài)延(yán)生(shēng)長,以形成適合器件的結(jié)構。這一過程需要精準控(kòng)製材料的厚度和摻雜濃度。
• 中遊外延(yán)工(gōng)藝供應商包括II-VI、Dow Corning、Cree(Wolfspeed)等。
• 器件(jiàn)製造:碳(tàn)化矽晶片通過光刻、蝕刻、摻雜等工藝,形(xíng)成(chéng)二(èr)極管(guǎn)的(de)pn結(jié)或肖特基接觸結構(gòu)。這一過程中使用(yòng)了(le)多(duō)種半導體製造設備,主(zhǔ)要設備供應商包(bāo)括Applied Materials和(hé)Tokyo Electron等。
• 典(diǎn)型的碳(tàn)化(huà)矽二(èr)極管製造商包括:ON Semiconductor、Infineon、Wolfspeed、Rohm等。這些公(gōng)司設計並生產(chǎn)各(gè)種高效(xiào)的碳化(huà)矽功率二極管,滿(mǎn)足(zú)電源(yuán)管(guǎn)理、電動汽(qì)車、太陽能逆變器等應用(yòng)的需求。
3. 下遊供(gōng)應鏈
下(xià)遊供(gōng)應鏈主要涉及(jí)碳化(huà)矽二(èr)極管的封裝、測試以(yǐ)及(jí)集成(chéng)應用(yòng)。
• 封裝與測試:生產出的(de)碳(tàn)化(huà)矽二極管(guǎn)在(zài)封裝過程中必須保持其(qí)高(gāo)效的(de)散熱和耐高溫性能。封裝技(jì)術包括倒裝芯片封裝、SMD(表麵貼裝技(jì)術)等。封裝好(hǎo)的(de)二極管隨後會(huì)進行(xíng)嚴格的測試,確保其電氣性能符合要求。
• 封裝廠商包(bāo)括Amkor、ASE Group等,同時一些大(dà)型半導體公司也有自己的封裝測試能力。
• 下遊應用(yòng):碳(tàn)化矽二極管廣泛(fàn)應用於新(xīn)能源(yuán)汽(qì)車的(de)電力(lì)電子係統、太陽能和(hé)風能逆變器、工(gōng)業電源(yuán)等高效能(néng)應用(yòng)。
• 汽(qì)車製造(zào)商如特斯拉、比(bǐ)亞迪、通用(yòng)汽車等,廣泛使(shǐ)用碳(tàn)化(huà)矽二(èr)極管及(jí)其他SiC器件(jiàn)來提升電動汽(qì)車的電力(lì)傳(chuán)輸效(xiào)率。
• 能(néng)源行(xíng)業(yè)的公(gōng)司(sī)如(rú)華為、ABB、施耐德等,則在(zài)新能源領域的(de)電源係統和逆變器中使用碳化矽二極管(guǎn)以提高轉換效(xiào)率。
4. 關鍵配套設備和(hé)材(cái)料
• 設備供(gōng)應商:製造(zào)碳(tàn)化(huà)矽二(èr)極管(guǎn)所需的設備供(gōng)應商是供應鏈中的重要一環。這包括CVD設備、刻蝕設備和測試設備。
• 如(rú)應用材(cái)料公(gōng)司(Applied Materials)、東京電子(zǐ)(Tokyo Electron)、Lam Research等是這些關鍵設備的供應商。
• 化(huà)學材料供應:用(yòng)於刻蝕、摻雜和(hé)清洗晶片(piàn)的(de)各種化(huà)學(xué)材料也(yě)是碳化(huà)矽二極管製造(zào)的(de)關鍵。
• 例如,杜邦(DuPont)、BASF等化(huà)工企(qǐ)業提供(gōng)半導體級別的化學品。
5. 供應鏈麵臨的挑戰
碳(tàn)化(huà)矽二(èr)極管(guǎn)的供應鏈(liàn)在(zài)快速發(fā)展中麵臨幾個挑戰:
• 晶片(piàn)供應限製:碳化(huà)矽晶片(piàn)的(de)生(shēng)產相對矽晶片更(gèng)為複雜,全球(qiú)的SiC晶片(piàn)供應能(néng)力(lì)有限,且價格較高。
• 技術門檻:碳(tàn)化矽二(èr)極管(guǎn)的製造(zào)涉及複雜的技(jì)術工藝,特別是在高溫、高(gāo)壓下的穩定性控製。
• 產業(yè)整合(hé)與競爭:各個環(huán)節的(de)龍頭企(qǐ)業在垂直整合,力求控製供應鏈(liàn)的更(gèng)多(duō)環節,從而提升競爭力(lì)。
通過優化供應鏈(liàn)中的各(gè)個環(huán)節,碳化矽二(èr)極管行(xíng)業將進一步(bù)提升生(shēng)產效率、降低成本,並加速向電動汽(qì)車和清潔能源領域的滲透。