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苹果v2rayn

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发烧友网报道(文/梁浩斌)碳化硅衬底作为碳化硅产业的上游核心材料,在下游器件需求高速增长下,近年来衬底加速推进8英寸衬底的量产进度,去年业界龙头Wolfspeed已经启动了全球首家8英寸SiC晶圆厂,也意味着8英寸衬底正式拉开量产大幕。

那么8英寸衬底有哪些优点以及技术难点,目前国内厂商的进度又如何?近期包括天科合达苹果v2rayn、烁科晶体等厂商以及产业人士都分享了一些最新观点。

正如硅基芯片所用到的硅晶圆,尺寸从6英寸、8英寸发展至12英寸一样,对于碳化硅功率器件所用到的衬底,同样在往大尺寸发展。

据天科合达研发副总娄艳芳介绍,8英寸衬底的有效利用率高,推动产业链降本增效的效果明显,尤其是衬底在碳化硅产业链中所占价值可以高达50%的情况下。衬底尺寸越大v2rayn-core节点,,单位衬底可以制造的芯片数量越多,单位芯片成本就越低。

比如从4英寸到6英寸,碳化硅器件单位成本预计能降低50%;而从6英寸到8英寸,碳化硅器件成本预计可以降低20%-35%。

虽然从数字上看8英寸衬底带来的单位成本下降,相比4英寸发展至6英寸的过程要少,但8英寸衬底实际上相比6英寸能多切除近90%的芯片数量,边缘浪费降低7%。

同时,在衬底尺寸扩大的同时,产线方面的投入也不需要太大,现有8英寸的硅基产线英寸晶圆的碳化硅器件。

因此,在8英寸碳化硅衬底进入市场后,烁科晶体总经理助理马康夫认为,8英寸衬底具有的更高芯片利用面积和更低的成本,将改变市场格局。

集邦咨询分析师龚瑞骄近期分享的预测显示,预计到2026年,8英寸碳化硅衬底在市场中的份额会占到15%,与此同时6英寸的份额依然是市场主流,4英寸将会逐步退出市场。

这与硅片产业的发展历程也较为接近,12英寸硅片的推出,没有显著压缩8英寸的市场,而是使得6英寸的市场竞争力持续减弱。

碳化硅材料相比于硅,生长速度慢,熔点高,所以在过去几十年间受到材料生长的限制v2rayn-core节点。,产能难以提升也一定程度上限制碳化硅产业的发展速度。

而从6英寸到8英寸,碳化硅衬底的制造过程中更是会产生很多难题。娄艳芳总结了四点,第一是需要研发和调试大尺寸温场材料,由于衬底尺寸变大,所以需要把温场调大,在温场调大的过程中,材料质量、稳定性、价格可能都有一定提升,因此要保证供应质量以及价格合理。

第二是由于碳化硅硬度和脆性较大,所以在衬底尺寸扩大的情况下,晶片翘曲控制是一个很大的挑战;

第三是目前为了防止晶片出现破损,8英寸晶片厚度都会较高,国际上以及国内的产品基本上是500微米,6英寸仅为350微米左右,厚度增加后给成本会带来很大挑战。

天科合达在材料生长方面,则具备自主生长炉研发的优势。从第一代的2英寸碳化硅生长炉,到4-6英寸生长炉,目前天科合达已经发展到第五代生长炉,可以满足6-8英寸碳化硅产品的需求。

马康夫也提到,在8英寸刚开始研发的时候,市面上基本上买不到8英寸籽晶,因此只能从6英寸一点点扩径直8英寸,但这样的工序所需的时间极长,基本无法量产。后来烁科作出了质量较好的8英寸籽晶后v2rayng安装,为后面单晶生长打下了基础。

另一方面大尺寸晶体生长面临的应力大,晶体容易开裂。烁科晶体则通过炉体结构优化、低应力生长、退火工艺等方面的改进,解决材料应力的问题。

从量产时间节点来看,国产的碳化硅衬底发展正在加速追赶国际领先水平。在4英寸节点,国内外首次量产的时间差距长达7年;到了6英寸节点,这个时间差被缩小至4年,而8英寸衬底上尽管海外大厂早在2016年就已经推出样品,但实际的量产是直到2022年才正式开始的。

按照天科合达的计划,2022年正式发布了8英寸碳化硅衬底后,预计在2023年底前对微管密度、电阻率、厚度等指标进一步优化,实现小批量供货;到2024年底,形成中批量供货,并在2025年Q3形成稳定的批量供货。

烁科晶体在2021年9月成功生长出8英寸碳化硅单晶,在2022年年初将单晶加工成晶片,不过目前暂未公布具体的量产时间。

同时近期天岳先进、三安光电都宣布了与海外芯片厂商的合作,其中三安光电预计最早2025年向ST供应8英寸碳化硅衬底。

显然,在8英寸的阶段,国内厂商的衬底产品已经将与海外厂商的差距再进一步缩短,这将会为国内的碳化硅产业带来迎头赶上的机遇。

可以看到,如果8英寸衬底进展顺利,国内碳化硅衬底有望能将量产节点时间差缩短至2年内。不过产业的发展,仍需要上下游更多的协作,有了应用,才能够通过反馈不断优化产品指标,从而建立起企业以及产品的独有优势。

.rar[/hide] [此贴子已经被作者于2009-10-22 11:52:24编辑过]

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