11月8日，安森美（onsemi）總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury開(kāi)啟訪華之旅。Hassane El-Khoury和安森美電源方案部執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Simon Keeton分享了公司戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)洞察、技術(shù)創(chuàng)新及公司業(yè)績(jī)。
Hassane El-Khoury表示：“我們盈利最高的部分就是碳化硅（SiC）產(chǎn)品系列EliteSiC。上一個(gè)季度這方面的利潤(rùn)率超過(guò)40%，世界上任何一家做碳化硅產(chǎn)品的供應(yīng)商，這都是已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)的最好利潤(rùn)空間了；下一個(gè)季度，它還會(huì)繼續(xù)保持增長(zhǎng)，為我們整個(gè)企業(yè)層面貢獻(xiàn)利潤(rùn)空間。”
碳化硅這么賺錢(qián)，難怪一些國(guó)際大廠都在加大相關(guān)投入，持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能；國(guó)內(nèi)也是百花齊放，融資的、上市的……都想在未來(lái)的市場(chǎng)增長(zhǎng)中分一杯羹。不過(guò)，我們也看到，有的碳化硅材料頭部企業(yè)也因?yàn)檫^(guò)于“執(zhí)著”碳化硅，營(yíng)收雖然超出市場(chǎng)預(yù)期，但是虧損額進(jìn)一步擴(kuò)大，也超出了市場(chǎng)預(yù)期。
由此可見(jiàn)，在目前階段，碳化硅還是一塊燙手的熱山芋，美味誘人，但卻有燙傷手之虞，只有憑借技術(shù)專(zhuān)知、供應(yīng)鏈生態(tài)、生產(chǎn)能力、合作伙伴關(guān)系等方面的優(yōu)勢(shì)，才能水到渠成，收獲成功。
成功的一年，碳化硅功不可沒(méi)
Hassane El-Khoury說(shuō)：“有很多關(guān)鍵詞可以描述安森美：增長(zhǎng)、轉(zhuǎn)型、可持續(xù)發(fā)展、碳化硅等等，這些詞匯具象了我們的公司品牌，代表了我們目前的業(yè)務(wù)模式，也在一定程度上代表著我們未來(lái)的戰(zhàn)略發(fā)展方向?！?/p>
事實(shí)上，安森美的核心制勝主要有兩個(gè)推動(dòng)力，在智能電源方面，有碳化硅和硅的電源技術(shù)，在智能感知方面有圖像傳感器技術(shù)。
Simon Keeton認(rèn)為：“碳化硅市場(chǎng)是一個(gè)非常高增長(zhǎng)的市場(chǎng)，也是功率器件中增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。安森美不斷進(jìn)行投入，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)和碳化硅市場(chǎng)同樣甚至更高的增速?！?/p>
2023年10月，韓國(guó)富川的碳化硅超大型制造工廠擴(kuò)建工程完工，每年將生產(chǎn)超過(guò)100萬(wàn)片200mm碳化硅晶圓。此外，安森美內(nèi)部晶錠產(chǎn)能也在不斷增加，已能滿足生產(chǎn)終端產(chǎn)品所需晶錠的50%以上，能夠很好地適應(yīng)市場(chǎng)擴(kuò)展的趨勢(shì)。
碳化硅成功之道的4個(gè)S
EliteSiC品牌可以說(shuō)是安森美碳化硅技術(shù)優(yōu)勢(shì)和卓越產(chǎn)品代表。“合作伙伴之所以選擇與我們合作，是因?yàn)镋liteSiC具有核心優(yōu)勢(shì)，我們把它總結(jié)為4個(gè)S，也就是EliteSiC碳化硅成功之道的4個(gè)S?！盨imon Keeton表示。
第一個(gè)S是供應(yīng)（Supply）：安森美擁有IDM方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，也是唯一一家既有硅也有碳化硅晶錠生長(zhǎng)技術(shù)的廠商。優(yōu)良的晶錠生長(zhǎng)可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)可以具備充足的供應(yīng)能力，支撐晶錠、器件和封裝方面的全線布局，最終確保為終端用戶提供充足的供應(yīng)。
第二個(gè)S是規(guī)模（Scale）：安森美認(rèn)為碳化硅有跨越幾代的高增長(zhǎng)需求。在電動(dòng)汽車(chē)和能源基礎(chǔ)設(shè)施方面，更大規(guī)模的碳化硅應(yīng)用將推動(dòng)需求增長(zhǎng)。安森美將和終端市場(chǎng)一起成長(zhǎng)，按照其市場(chǎng)增長(zhǎng)趨勢(shì)實(shí)現(xiàn)自己的戰(zhàn)略。之所以能夠做到這一點(diǎn)，是因?yàn)榘采涝谄?chē)和工業(yè)市場(chǎng)深耕幾十年的結(jié)果，能夠迅速滿足客戶的期望。
第三個(gè)S是應(yīng)用范圍（Scope）：安森美眼中的應(yīng)用范圍不僅是一些最主要的應(yīng)用——電動(dòng)汽車(chē)和能源基礎(chǔ)設(shè)施，還有成千上萬(wàn)種能夠?yàn)榻K端用戶應(yīng)用做出貢獻(xiàn)的解決方案。在碳化硅和硅基解決方案方面，安森美都能給用戶應(yīng)用提供最優(yōu)解決方案。
第四個(gè)S是卓越技術(shù)（Superior Technology）：安森美將硅基材料方面幾十年的裸片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)沿用到碳化硅領(lǐng)域，包括碳化硅模塊的設(shè)計(jì)制造，能夠?yàn)榭蛻籼峁┳罹咝詢r(jià)比的解決方案。
Simon Keeton回顧到，兩年半前安森美已擁有碳化硅晶圓制造廠和強(qiáng)大的內(nèi)部封裝能力，持續(xù)發(fā)布高性價(jià)比的新產(chǎn)品。不過(guò)，當(dāng)時(shí)還缺少一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——襯底研發(fā)和生產(chǎn)。通過(guò)收購(gòu)哈德遜工廠實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部生產(chǎn)，具備了碳化硅襯底生產(chǎn)能力，也實(shí)現(xiàn)了端到端全套碳化硅解決方案交付。
“在碳化硅方面，我們不僅購(gòu)買(mǎi)技術(shù)，也將技術(shù)進(jìn)行了擴(kuò)展和延伸，現(xiàn)在襯底產(chǎn)量已實(shí)現(xiàn)10倍的增長(zhǎng)，裸片方面實(shí)現(xiàn)了12倍的增長(zhǎng)，封裝方面增長(zhǎng)了4倍，新產(chǎn)品發(fā)布增長(zhǎng)了3倍?！彼f(shuō)。
集優(yōu)勢(shì)于一身，匹配客戶需求
利用在碳化硅和硅兩方面的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)，安森美能夠集合兩個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，為客戶提供最佳的應(yīng)用方案。Simon Keeton舉例說(shuō)，在碳化硅方面的能力可以將溫度、電壓等信息實(shí)時(shí)反饋給碳化硅器件旁邊硅的器件，使其性能也得到提升。這種信息反饋有助于對(duì)器件架構(gòu)進(jìn)行一些優(yōu)化，比如對(duì)器件生命周期建模；還可基于電動(dòng)汽車(chē)、能源基礎(chǔ)設(shè)施等具體使用案例和場(chǎng)景，對(duì)器件性能做實(shí)時(shí)分析。“這就是我們所說(shuō)的‘智能電源’，它提供的創(chuàng)新的視角和能力能夠支持我們未來(lái)多年的發(fā)展需求。”他說(shuō)。
他表示，匹配終端客戶的需求非常重要，為此，安森美和客戶建立了很多應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，以5-10年的長(zhǎng)遠(yuǎn)視角保證未來(lái)提供的產(chǎn)品具有前瞻性，滿足客戶未來(lái)的應(yīng)用需求。通過(guò)聯(lián)合技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，可以從系統(tǒng)層面了解客戶襯底、器件、封裝方面的需求，為他們提供最佳解決方案，這方面的創(chuàng)新跨越了所有器件門(mén)類(lèi)，包括硅MOSFET、IGBT和柵極驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)然還有碳化硅器件。
Simon Keeton說(shuō)道：“我們提供的解決方案不是一刀切的，拿電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，有不同的層級(jí)，包括入門(mén)級(jí)、中端、高性能和超高性能平臺(tái)。我們給最終用戶提供有價(jià)值的建議，無(wú)論是什么平臺(tái)，我們都有基于碳化硅和硅的最優(yōu)解決方案。這更有利于終端用戶量產(chǎn)落地?！?/p>
Hassane El-Khoury也表示：“任何專(zhuān)注于電動(dòng)汽車(chē)的公司都非常注重在本土市場(chǎng)起的作用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)自己和本土市場(chǎng)客戶的成功。除了與本土汽車(chē)品牌客戶建立的聯(lián)合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，我們還與蔚來(lái)簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，為他們提供EliteSiC產(chǎn)品；和極氪的戰(zhàn)略的長(zhǎng)期供應(yīng)協(xié)議也是基于EliteSiC產(chǎn)品。另外，本土Tier1廠商匯川聯(lián)合動(dòng)力成功引入了EliteSiC裸片?！?/p>
據(jù)介紹，采用EliteSiC的電驅(qū)能效比硅基技術(shù)提升7%。安森美通過(guò)技術(shù)支持提升匯川主驅(qū)的能效，優(yōu)化匯川方案的性能，提升了匯川方案的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)也為增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程提供了長(zhǎng)期供貨保障。
如何解決碳化硅自身難題？
毋庸置疑，碳化硅材料的引入是一種創(chuàng)新，為提高功率密度和功率效率提供了可能。事實(shí)上，要引領(lǐng)碳化硅領(lǐng)域的創(chuàng)新，還有很多問(wèn)題需要解決。
在這方面，Simon Keeton給出了詳細(xì)的解答。首先是碳化硅的封裝，它對(duì)智能電源產(chǎn)品而言至關(guān)重要。安森美的策略是提供多層面封裝選擇，包括分立器件、PIM（功率集成模塊、半橋及全橋等。其創(chuàng)新體現(xiàn)在三個(gè)方面：散熱、優(yōu)化寄生參數(shù)和減少應(yīng)力。
在散熱方面，碳化硅材料熱阻很小，熱傳導(dǎo)能力比較強(qiáng)。作為裸片它雖然耐高溫，但如果封裝散熱性能不好就會(huì)影響整個(gè)器件的性能。安森美在汽車(chē)領(lǐng)域和工業(yè)市場(chǎng)有多年的創(chuàng)新積淀，也有很多關(guān)于散熱的專(zhuān)利解決方案，能夠快速地將裸片的熱量散發(fā)到周邊環(huán)境中。
在優(yōu)化寄生參數(shù)方面，碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體材料是高溫、高頻材料，通過(guò)正確的元件選擇、PCB布局優(yōu)化以及精心設(shè)計(jì)的柵極驅(qū)動(dòng)電路來(lái)優(yōu)化性能，盡可能減小封裝內(nèi)的寄生電感。
在減少應(yīng)力方面，碳化硅器件是高耐壓、高頻使用場(chǎng)景的理想選擇，但碳化硅材料非常堅(jiān)硬，在物理上應(yīng)力一直是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。安森美采用獨(dú)特的方法建立了芯片和3D封裝之間相互影響的模型，通過(guò)優(yōu)化技術(shù)減少了器件內(nèi)部的應(yīng)力；對(duì)器件和封裝之間界面的建模有助于減少器件本身的應(yīng)力。客戶可以使用針對(duì)EliteSiC系列的ElitePower線上仿真工具構(gòu)建原型，不用做成品就可以熱能、電能和機(jī)械能層面進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化。
碳化硅和硅是一種互補(bǔ)
上面提到，安森美在碳化硅和硅器件方面都有投入，在應(yīng)用層面有不同的平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)，都會(huì)用到安森美大功率的產(chǎn)品。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，有時(shí)用的是碳化硅器件，有時(shí)用的是硅基解決方案，如IGBT，有時(shí)要是用混合功率模塊，既有碳化硅又有IGBT。
Simon Keeton解釋說(shuō)，雖然兩個(gè)技術(shù)截然不同，但從客戶角度看，他最終需要的是能夠?qū)崿F(xiàn)最高性能和最高效率的解決方案，不管底層技術(shù)是碳化硅還是IGBT。
“我們兩種技術(shù)的開(kāi)發(fā)方面也是互補(bǔ)的，為了能夠?qū)崿F(xiàn)最高的性能，重要的一點(diǎn)是‘溝槽設(shè)計(jì)’，將之前硅使用的一些技術(shù)經(jīng)驗(yàn)沿用到碳化硅中。我們過(guò)去幾十年在硅功率器件方面領(lǐng)先的經(jīng)驗(yàn)給碳化硅技術(shù)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！?/p>
Hassane El-Khoury也表示：“過(guò)去兩年，形勢(shì)比較好的時(shí)候，我們做了很多結(jié)構(gòu)方面的改革，以備不時(shí)之需。因?yàn)槲覀兾从昃I繆地做了一些準(zhǔn)備和改變，使我們?cè)诃h(huán)境不太好的時(shí)候還能保證甚至提升我們的研發(fā)投入。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)環(huán)境比較嚴(yán)苛，但我們并不害怕增加投入，因?yàn)槲覀冴P(guān)注的是長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。”
同時(shí)關(guān)注第三代半導(dǎo)體其他賽道
兩位高管多次提到安森美既有碳化硅也有硅產(chǎn)品，實(shí)際上第三代半導(dǎo)體中還有一個(gè)新的熱點(diǎn)賽道——氮化鎵。現(xiàn)在，國(guó)際上一些大廠除了有碳化硅外，還收購(gòu)了一些氮化鎵業(yè)務(wù)，以覆蓋中低壓到高壓的全線應(yīng)用。安森美是怎么想的呢？
Simon Keeton解釋道，在不久前的分析師日上，安森美談到了氮化鎵賽道。我們?cè)谔剿鞯夘I(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿Γ绻M(jìn)入這個(gè)賽道，我們可能也會(huì)收購(gòu)相關(guān)的業(yè)務(wù)。
“不過(guò)，安森美專(zhuān)注的是汽車(chē)和工業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用，目前氮化鎵50%以上的市場(chǎng)是筆記本、手機(jī)充電應(yīng)用。所以，我們會(huì)密切關(guān)注氮化鎵市場(chǎng)的發(fā)展，尤其是它在終端應(yīng)用方面的發(fā)展，看它什么時(shí)候會(huì)應(yīng)用到汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域，根據(jù)市場(chǎng)變化趨勢(shì)進(jìn)行戰(zhàn)略的相應(yīng)調(diào)整。從我們的戰(zhàn)略來(lái)看，除了碳化硅和氮化鎵之外，如果還有其他更先進(jìn)的技術(shù)，我們也會(huì)密切關(guān)注，和一些科研機(jī)構(gòu)及大學(xué)進(jìn)行合作。”
智能引領(lǐng)創(chuàng)新，共筑可持續(xù)生態(tài)
Hassane El-Khoury強(qiáng)調(diào)：“我們的制勝之道是在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝、實(shí)施結(jié)構(gòu)性變革、獲取價(jià)值和執(zhí)行力，長(zhǎng)期承諾創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造更大價(jià)值?！?/p>
他最后說(shuō)：“盡管環(huán)境一直在變化，但我們給客戶做出的長(zhǎng)期承諾一定能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)一個(gè)光明的未來(lái)。我們將會(huì)以更快、更廣地滲透到市場(chǎng)當(dāng)中，加大投入支持我們的所有客戶，幫助他們實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)及能源基礎(chǔ)設(shè)施方面的目標(biāo)。”
