华灿光电GaN全面通线，重点布局4大领域

原创第三代半导体风向 2024-01-12 18:08

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回首2023，碳化硅和氮化镓行业取得了哪些进步？出现了哪些变化？2024将迎来哪些新机遇和新挑战？

为更好地解读产业格局，探索未来的前进方向，行家说三代半、行家极光奖联合策划了《行家瞭望——2024，火力全开》专题报道。

本期嘉宾是京东方华灿光电GaN电力电子器件部产品线总监李鸿万。接下来还将有更多的领军企业参与《行家瞭望》，敬请期待。

完成全产业链关键布局

年产能可达1.2万片

行家说三代半：过去一年，贵司氮化镓主要做了哪些关键性工作？

李鸿万：京东方华灿光电氮化镓在过去一年中，主要在以下几个方面进行了关键性的工作：

● 氮化镓器件方面，京东方华灿光电以消费电子市场作为起步，逐步走向数据中心，工业车用等中大功率电力电子市场。对此，京东方华灿光电已开发出多款的650V系列产品，储备产品电压高达1200V，覆盖不同的功率范围，搭配多种封装方式，可匹配手机快充、电脑适配器、服务器电源等不同场景的需求。

● 自有外延方面，本次展出的GaN外延片以对应的器件良率已达到理想投产水平，自产GaN外延片可实现较好的器件结果和性能参数。京东方华灿光电已实现在6/8英寸硅衬底上无裂纹HEMT外延的优化，在表面粗糙度和厚度一致性已达到理想的水准。根据测试验证，京东方华灿光电GaN外延的阈值电压、耐压、栅压容限等静态参数均可对标国内外头部产品。

● 自有工艺线方面，京东方华灿光电拥有一条GaN生产线，2023年已经全面通线，可以实现从外延到芯片的流片，预计2024年可实现年产1.2万片器件能力。

● 自有衬底工厂蓝晶科技已经实现6英寸蓝宝石衬底的规格优化和量产，也开始了8英寸蓝宝石衬底的产品储备，能够为将来自产高电压、高性价比的GaN on sapphire器件产品做铺垫。

行家说三代半：2023年贵司氮化镓取得了哪些成绩？你们实现增长的战略是什么？

李鸿万：首先是技术创新成绩：持续投入研发；保持技术领先。

其次是市场拓展成绩：与行业GaN龙头客户进行联合开发；销售额突破0；参加多家行业媒体活动进行推广，比如在22年和23年均参加行家说年会，参编行家说氮化镓2023白皮书，并获得中国氮化镓器件十强企业奖和第三代半导体年度优秀产品奖。

最后是合作伙伴关系建设成绩：供应链方面与龙头供应链进行合作，以确保产品性能品质；客户方面与行业GaN龙头客户进行联合开发，促进产品顺利上市。

我们实现增长的战略有两点：

● 定位IDM模式，前瞻性布局多款器件产品的开发和储备，提升量产品的产品组合，实现更多销售机会。此外，优化芯片设计，实现单片产出的增加，进而降低成本；同时产品设计升级优化产品性能，以更好满足市场的规格需求；

● 积极推动自有外延工艺和芯片制造工艺的性能和良率优化，实现成本降低。

良率、成本得到优化

氮化镓产业实现良性循环

行家说三代半：您认为2023年整个行业取得了哪些新的进步（包括市场、技术等）？

李鸿万：首先在技术进步方面，不少企业的良率得到显著提升，量产失效PPM得到进一步降低，器件的可靠性也有所增强。行业友商在跟更多新的应用方案上得到导入；此外也有更多器件通过了AECQ101认证。

其次在市场方面，行业销售额在23年得到进一步提高，绝大部分氮化镓企业的营收都得到惊人的成长。其中表现尤其亮眼的是部分中国企业，他们凭借优秀的产品性能和制造成本上的极大优势，获得了举世瞩目的营收成长和市场占有率。

最后是在行业整合趋势方面，随着氮化镓市场的增长，产业链上下游的企业也在逐步增多和完善，为行业发展提供了更好的支撑。2023年不可忽视的是传统功率IDM龙头有收购GaN fabless的趋势，比如英飞凌对GaN systems收购已经落地，24年也可能产生类似重量级的IDM对优秀初创氮化镓企业的收购。

行家说三代半：在降本增效方面，2023年最值得关注和重视的新变化是什么？

李鸿万：GaN制造有重资产行业的特征，生产良率和镓动率是影响GaN成本的极大的因素：

2023年GaN市场可喜的地方在于市场出货得到进一步提升，那么工厂的镓动率也普遍得到了提升，如此一来GaN的制造成本得到了下降。
此外，几家主流IDM和Foundry的良率都得到提升，提升幅度在10-20%不等，这样就代表着成本的下降。
设计的改进：一些企业对芯片的设计进行了迭代升级，单片wafer具有很多的芯片产出，这样也进一步降低了GaN器件的成本，让市场更容易去替换传统的功率器件。

GaN成本降低—>市场更易接受—>更高的镓动—>进一步成本降低，氮化镓市场似乎越来越朝着这个良性循环在运行。

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行家说三代半：成本是把双刃剑，行业规模化发展需要接近硅器件的低成本，但也要防止被低价所反噬，您如何看待行业的低价和同质化竞争？贵司氮化镓有哪些好的做法和建议？

李鸿万：产品的差异化竞争：通过技术研发和创新，提供具有差异化的产品和服务，避免简单的价格竞争，如京东方华灿除了开发GaN on Si的器件产品外，积极发挥Sapphire衬底的自产优势，积极储备开发GaN on sapphire高规格器件产品。

成本优势也是半导体企业核心的竞争力。京东方华灿作为双国资背景的半导体企业，在大规模半导体制造和运营管理方面有着传统优势和经验，尤其在京东方成为控股股东进行赋能之后，这个优势得到进一步体现。有效的成本管理能力反而能让企业在苛刻的竞争中获得成功，战胜周期。

华灿光电24年重点布局：

数据中心、消费、家居、飞行器

行家说三代半：经过前些年的铺垫，SiC / GaN技术目前在许多应用场景都很活跃，展望2024年，您认为行业最大的机会在哪里？贵司氮化镓将如何开拓这些市场？

李鸿万：在2024年我们觉得以下几个方向会有进一步的发展：

● 数据中心：随着AI人工智能的发展，对算力、服务器的需求日益增大。氮化镓也可以提高电源效率、减小体积、节省空间、提升数据处理能力和减少碳排放，诸多的优点是的GaN在数据中心会有更大的发展。京东方华灿在2023年以及开始进行相关器件产品的储备，并且在24年会进一步对产品进行验证，以确保产品的稳定性。

● 消费电子与智能家居：随着氮化镓技术的完善和成本的进一步降低，氮化镓技术在消费电子和智能家居领域的应用逐渐增多，如便携式充电器、智能照明、智能家电等。随着消费者对高效、便捷、环保产品的需求增加，这一领域也将成为重要的市场机会。因为这个市场是成本敏感型市场，京东方华灿会通过优化芯片设计，提高单片产出，提高生产良率等来进一步提高器件产品在这个市场的竞争力

● 飞行器电源：因为氮化镓可以得到系统的小型化和轻量化，不少飞行器企业开始着重研究GaN在这个领域的应用方案。这个市场是一个会极大发挥GaN的优势的市场，因此京东方华灿会积极关注这个市场的发展，并适时推出合适的产品和解决方案。

行家说三代半：未来几年，整个行业将面临的挑战有哪些？贵公司将如何面对并解决挑战？

李鸿万：行业的可能挑战有：非理性扩产，全球经济大环境不好导致的消费不景气，GaN市场增长不如预期，GaN技术进步不如预期难以有效获得预期的市场份额。

这些困难是全行业都有可能会遇到的困难，对于所有企业都是公平的。对于京东方华灿来讲，更重要的是按照我们自己的五年战略规划、年度计划做好每一步的工作，稳扎稳打的执行每一个关键举措，方能在不确定的市场中获得确定的结果。

行家说三代半：2024年，贵司定下来了哪些规划和目标？

李鸿万：因考虑到GaN相对较长的开发周期，因此我们在24年前瞻性布局多款器件产品的开发，提升量产品的产品组合，实现更多销售机会。

此外，优化芯片设计，实现单片产出的增加，积极推动自有外延工艺和芯片制造工艺的性能和良率优化，进而实现降低成本；同时产品设计升级优化产品性能，以更好满足市场的规格需求。