新微半导体:深耕GaN功率半导体,迎接多重机遇与挑战

原创 第三代半导体风向 2025-02-17 18:01

回顾2024年,碳化硅和氮化镓行业在多个领域取得了显著进步,并经历了重要的变化。展望2025年,行业也将面临新的机遇和挑战。为了更好地解读产业格局,探索未来的前进方向,行家说三代半与行家极光奖联合策划了《第三代半导体产业-行家瞭望2025》专题报道。

本期嘉宾是新微半导体研发高级经理雷嘉成。接下来,我们将继续邀请更多领军企业参与《行家瞭望2025》,敬请期待。

功率 GaN 市场受多重因素影响

创新、竞争等驱动未来发展

家说三代半:2024年全球GaN功率半导体市场增速较去年有所下降,您如何看待GaN功率半导体需求出现较大波动的背后原因?

雷嘉成:在我看来, GaN功率半导体需求短时间内波动是正常的,是多种因素共同作用的结果,主要包括以下几点:

第一,宏观经济环境影响。全球经济复苏进程仍存在不确定性,抑制了消费电子、汽车等关键领域的市场需求,进而影响了GaN功率半导体的市场表现。

第二,市场供需失衡。尽管GaN功率半导体市场整体仍处于增长阶段,但短期内的供需失衡问题对市场增速产生了影响。一方面,前期产能的快速扩张导致市场供应过剩;另一方面,需求端的增长未能及时跟上供应的增加。这种供需失衡导致了市场增速的放缓。

第三,行业竞争加剧。随着GaN功率半导体市场的快速发展,越来越多的企业进入该领域,市场竞争加剧。这不仅导致了市场份额的重新分配,还使得价格竞争更加激烈,进一步压缩了企业的利润空间,从而影响了市场整体的增长速度。

第四,技术有待提升。尽管GaN具有高效能和高性能优势,但其技术成熟度和成本仍面临挑战,同时传统硅基半导体及其他第三代半导体材料(如SiC)也在不断优化,与GaN形成了竞争关系。这种技术竞争在一定程度上分散了市场需求,导致GaN功率半导体的增速放缓。

尽管如此,从长期来看,GaN功率半导体仍具有广阔的发展前景,特别是在消费电子、数据中心、新能源汽车和光伏逆变器等新兴领域的应用需求将持续增长,新微半导体也将深耕GaN功率半导体领域,为宽禁带半导体的发展贡献自己的力量。

家说三代半:如果用3个关键词总结2024年GaN功率半导体行业的发展状况,您会用哪几个词?

雷嘉成我会用“创新”、“百舸争流”和“数据中心”三个关键词总结2024年GaN功率半导体行业的发展状况:

(1)创新

创新是半导体行业发展的核心动力,企业没有创新,等同于在走下坡路。在当今复苏和承压的大环境下,半导体行业仍焕发出新的技术面貌,GaN功率半导体亦是如此。首先,在半导体材料方面,GaN材料的性能进一步提升,新型衬底材料和生长工艺不断涌现,如12英寸GaN晶圆的发布,有助于降低成本、提高效率和可靠性。

其次,在产品制造方面,晶圆制造企业持续创新、升级工艺,降低生产成本,新微半导体作为国内为数不多的化合物半导体晶圆代工企业,就开发了丰富的GaN代工平台,并不断提升工艺水平,为设计企业提供了覆盖低、中和高压(40V-650V)的GaN晶圆制造服务。

此外,在应用拓展方面,GaN功率半导体在快充领域的应用已渐入佳境,并快速向家电、智能手机等领域渗透,同时,在新能源汽车、数据中心和电机驱动等场景的应用潜力巨大,特别是在车载充电机(OBC)和服务器电源方面,氮化镓已成为关键解决技术之一。

(2)百舸争流

据Yole预测,氮化镓功率器件正在改变功率半导体行业,其市场将由2023的2.6亿美元增长到2029年的20.1亿美元,复合年增长率为41%。受益于数据中心、新能源汽车等下游应用市场需求的推动,GaN功率半导体市场迎来高景气周期,企业数量快速增加。越来越多的企业开始进入这个市场,过去一年,大家可以在各种新闻上看到如雨后春笋般“冒出来”的GaN功率半导体企业。

收购和合作新闻也屡见不鲜。收购方面的典型例子是,瑞萨电子收购Transphorm。同时,企业间通过合作加速创新和降低成本,如罗姆与台积电就车载GaN功率器件建立了战略合作伙伴关系,行业集中度进一步提升。从本质上来说,GaN功率半导体企业百舸争流,产业已进入整合期,这就促使企业不断提升自身竞争力,为市场带来更多优质产品和服务。同时,随着技术的不断进步和成本的进一步降低,GaN有望在更多领域实现广泛应用,推动功率半导体行业的持续创新和发展。 

(3)数据中心

据TechInsights发布的《2024年Q2数据中心计算处理器报告》显示,到2025年,计算半导体市场规模将惊人地增长至2390亿美元,与此同时,电力传输需求也大幅激增,尤其是随着大模型和高性能计算的普及,服务器的功耗和功率密度大幅提升,对高效电源管理的需求激增。GaN功率半导体能够在高开关频率下保持极高的效率,显著降低开关损耗,成为数据中心提升能效和功率密度的关键技术。

随着数据中心的持续发展,GaN功率半导体在该领域的应用前景广阔,有望进一步推动行业增长。面向该新兴市场,新微半导体将不断提升工艺技术,为该市场客户提供卓越的晶圆代工服务,助力数据中心实现更高的能效和功率密度。

图片加入氮化镓大佬群,请加微信:hangjiashuo999

功率 GaN 面临多重机遇及挑战

新微将聚焦技术、产能、市场突破

家说三代半:尽管2024年GaN功率半导体行业进入了阶段性调整期,但也不乏发展亮点。您认为行业在2024年取得了哪些新的进步?未来GaN功率半导体行业的发展方向是什么?

雷嘉成2024年,GaN功率半导体行业在技术创新和产业链完善方面取得了显著进展:

首先,技术创新。在材料与工艺方面,GaN单晶衬底质量不断提升,制备成本逐步降低,为大规模生产和应用提供了更好的条件;在器件性能方面, GaN器件的效率和可靠性不断提高。以新微半导体为例,持续加大研发投入,推动GaN工艺技术提升;在市场应用方面, GaN在消费电子领域的应用不断拓展,从手机快充到笔电、家电电源,GaN的渗透率逐渐提高。

而在数据中心领域,新技术的演进带动了算力需求的持续攀升,服务器电源的效能和功率密度必须进一步提高,GaN成为关键解决技术之一。GaN在汽车领域的应用也在加速,特别是在车载充电器(OBC)和高压DC-DC转换器中,可以很大程度地提高充电效率和功率密度。

其次,产业链日渐完善。在参与度方面,越来越多的企业涉足GaN产业链,涵盖原材料、设备制造、器件研发和应用推广等环节,形成了较为完整的产业链条;在行业整合方面,通过并购(如英飞凌收购GaN Systems,瑞萨电子收购Transphorm)和合作,产业链进一步完善;此外,2024年,全球半导体行业迎来大规模投资浪潮,各地晶圆厂建设和扩建持续推进。第三代半导体材料(如GaN)成为重点,推动产业快速发展。

未来,GaN功率半导体将朝着高性能、集成化和应用拓展的方向发展:

首先,GaN功率半导体将朝着更高性能方向发展。继续提升GaN材料质量,优化器件结构,提高开关频率、耐压能力、电流能力和功率密度,降低动态电阻、开关损耗和芯片面积,进一步降低器件功耗和热散失,提升能效,对于GaN功率半导体发展至关重要。

其次,集成化是GaN功率半导体一个发展方向。一方面,GaN与硅CMOS技术的集成将更加深入,实现更高性能的系统级解决方案。例如,通过晶圆键合和单片集成技术,实现GaN与CMOS的异质集成;同时通过片上集成栅极保护和电流检测提升器件的耐冲击性;另一方面,封装工艺将朝着精细化、智能化方向发展,通过采用新材料和新工艺,提升封装的散热性能和互连密度。支持双向导通是氮化镓功率器件的一个优势,通过设计不同形式的双向器件,推动氮化镓在充电保护和多电平整流上的应用,可以极大的提升系统性能,降低功率器件的使用成本。

最后,GaN功率半导体应用也将不断拓展。服务器的需求增长将推动GaN在数据中心的应用中广泛应用,满足服务器电源的高功率密度和能效需求,推动数据中心的高效运行;随着机器人的兴起,低压氮化镓器件带来的供电尺寸的减小和速度的提升,将会使氮化镓器件在机器人领域广泛应用。随着新能源汽车市场的持续增长,GaN在车载充电器(OBC)和高压DC-DC转换器中广泛应用,提升充电效率和功率密度;在工业自动化和智能制造领域,GaN将用于高效电机驱动和电源管理,提升系统的整体效率。总的来说,氮化镓器件在向大功率,高功率密度方向进一步迈进。

综上所述,尽管2024年GaN功率半导体行业处于阶段性调整期,但技术创新和产业链完善为其未来持续发展奠定了坚实基础。

家说三代半:GaN功率半导体行业竞争越发激烈,如何看待竞争格局变化?面临主要挑战和机会有哪些?

雷嘉成2024年,GaN功率半导体行业竞争加剧,竞争格局呈现以下特点:

国际上,GaN功率半导体市场由国际巨头主导,国际知名企业凭借强大的研发和产业链布局占据市场主导地位。但同时,国内本土企业也正在崛起,如新微半导体等企业,在GaN功率半导体领域逐渐崭露头角,在技术创新和市场拓展方面表现出色,逐步缩小与国际巨头的差距。

此外,大量新兴创业公司涌入市场,但市场竞争激烈,只有具备口碑、稳定客户和过硬技术的企业才能生存。特别值得一提的是,资本门槛开始提高。2024年成为资本转折点,缺乏优势的企业难以获得融资。企业需要通过技术革新来抵御竞争风暴,优化产品线结构,开发高质量的工艺平台,满足客户高效率、高功率密度的差异化需求是一条必须走的道路。

对于GaN功率半导体面临主要挑战和机会,我的观点如下:

首先,氮化镓的制备成本较高,这主要是由于其制备过程需要昂贵的原材料和设备,以及较高的能耗。降低制备成本、提高市场竞争力是当前面临的挑战之一,但同时也是机会。为了提高市场竞争力,企业需要持续优化生产流程,降低原材料和制造成本。新微半导体拥有自己的外延和制造平台,并着力构建更加灵活和稳定的供应链体系,在成本上具有独特的优势。

其次,技术门槛高。高端GaN功率器件的设计和制造工艺复杂,技术门槛高,这对GaN功率企业提出了较高的技术要求。例如,通过优化材料生长工艺和器件设计、改进关键制程和外延设计、提高产线的良率和管控水平等方式,提高GaN器件的效率和可靠性。

此外,目前GaN功率器件尚缺乏统一的可靠性测试标准,GaN功率产业链上下游企业需协同合作,参与标准制定,建立完善的可靠性评价体系,推动行业发展。新型封装技术也将提高GaN元件的性能和可靠性,降低成本并促进其在更广泛领域的应用。例如,通过先进的封装技术,实现GaN器件的小型化和高功率密度设计。

最后,随着更多企业进入GaN功率半导体领域,市场竞争日益激烈,企业需不断提升技术创新能力和产品质量来抓住市场机会。但同时,随着技术的不断进步和成本的进一步降低,氮化镓功率半导体有望在更多领域实现广泛应用,特别是在对能效比、热管理和设计合理性要求更高的场景中,如:新能源汽车、数据中心和工业自动化等新兴领域。同时,随着GaN功率器件产业链逐步完善,上下游企业协同作用越来越明显,这有助于推动整个行业的发展。

2024年,GaN功率半导体行业竞争格局显著变化,国际巨头与国内企业竞争加剧。尽管面临成本、技术和市场竞争等挑战,但新兴应用领域的爆发式增长为行业带来巨大机遇。未来,新微半导体将不断提升技术创新能力和代工产品质量,以在市场竞争中保持优势地位。

家说三代半:贵公司2025年将重点发力哪些市场或者哪些发展目标?

雷嘉成2025年,国内半导体行业将迎来优胜劣汰的关键时期,新微半导体将重点关注GaN功率半导体市场,自成立之初,公司除了建立GaN功率晶圆代工平台,还搭建了自有的外延工艺平台。新的一年,公司将持续深耕GaN功率半导体领域,满足市场对高效、高功率密度氮化镓功率器件的代工需求。

新微半导体将通过继续提升GaN外延生长技术,优化工艺制程,提升GaN芯片性能和可靠性;同时,扩大产能,满足市场对GaN功率器件的快速增长需求。更重要的是,我们将加强市场拓展,为客户提供卓越的代工服务,助力客户产品进入更多终端细分市场。此外,我们还将增进与上下游企业的合作,构建完整的产业链,与材料供应商、设备制造商和封装测试企业等建立紧密的合作关系,提升产业链的协同效应。

通过技术创新、产能扩张和市场拓展,新微半导体将抓住2025年的市场机遇,推动GaN功率半导体行业的发展,迎接新的挑战。

                       转发,点赞,在看,安排一下

  
其他人都在看:




英飞凌、安意法等4个SiC项目开工、通线
2家SiC企业正筹备上市
投产/封顶/交付,3个SiC项目开启“冲刺”模式

第三代半导体风向 第三代半导体智库,SiC和GaN专业、原创资讯集散地,分享产业研究报告,在这里看懂产业风向,欢迎关注.
评论 (0)
  •   高海拔区域勤务与装备保障调度系统平台解析   北京华盛恒辉高海拔区域勤务与装备保障调度系统平台专为高海拔特殊地理环境打造,致力于攻克装备适应、人员健康保障、物资运输及应急响应等难题。以下从核心功能、技术特点、应用场景及发展趋势展开全面解读。   应用案例   目前,已有多个高海拔区域勤务与装备保障调度系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润高海拔区域勤务与装备保障调度系统。这些成功案例为高海拔区域勤务与装备保障调度系统的推广和应用提供了有力支持。   一、核心
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-24 10:13 86浏览
  •   无人机结构仿真与部件拆解分析系统平台解析   北京华盛恒辉无人机结构仿真与部件拆解分析系统无人机技术快速发展的当下,结构仿真与部件拆解分析系统平台成为无人机研发测试的核心工具,在优化设计、提升性能、降低成本等方面发挥关键作用。以下从功能、架构、应用、优势及趋势展开解析。   应用案例   目前,已有多个无人机结构仿真与部件拆解分析系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润无人机结构仿真与部件拆解分析系统。这些成功案例为无人机结构仿真与部件拆解分析系统的推广和应用提
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 15:00 201浏览
  •   陆地边防事件紧急处置系统平台解析   北京华盛恒辉陆地边防事件紧急处置系统平台是整合监测、预警、指挥等功能的智能化综合系统,致力于增强边防安全管控能力,快速响应各类突发事件。以下从系统架构、核心功能、技术支撑、应用场景及发展趋势展开全面解读。   应用案例   目前,已有多个陆地边防事件紧急处置系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润陆地边防事件紧急处置系统。这些成功案例为陆地边防事件紧急处置系统的推广和应用提供了有力支持。   一、系统架构   感知层:部
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 11:22 126浏览
  •   后勤实验仿真系统平台深度解析   北京华盛恒辉后勤实验仿真系统平台依托计算机仿真技术,是对后勤保障全流程进行模拟、分析与优化的综合性工具。通过搭建虚拟场景,模拟资源调配、物资运输等环节,为后勤决策提供数据支撑,广泛应用于军事、应急管理等领域。   应用案例   目前,已有多个后勤实验仿真系统平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润后勤实验仿真系统平台。这些成功案例为后勤实验仿真系统平台的推广和应用提供了有力支持。   一、核心功能   (一)后勤资源模拟
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 15:39 165浏览
  •   有效样本分析决策系统平台全面解析   一、引言   北京华盛恒辉有效样本分析决策系统在当今数据驱动的时代,企业、科研机构等面临着海量数据的处理与分析挑战。有效样本分析决策系统平台应运而生,它通过对样本数据的精准分析,为决策提供有力支持,成为提升决策质量和效率的关键工具。   应用案例   目前,已有多个有效样本分析决策系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润有效样本分析决策系统。这些成功案例为有效样本分析决策系统的推广和应用提供了有力支持。   二、平台概述
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-24 11:13 89浏览
  • 前言本文主要演示基于TL3576-MiniEVM评估板HDMI OUT、DP 1.4和MIPI的多屏同显、异显方案,适用开发环境如下。Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bitLinux开发环境:VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bitU-Boot:U-Boot-2017.09Kernel:Linux-6.1.115LinuxSDK:LinuxSDK-[版本号](基于rk3576_linux6.1_release_v
    Tronlong 2025-04-23 13:59 134浏览
  •   海上训练与保障调度指挥平台系统解析   北京华盛恒辉海上训练与保障调度指挥平台系统是现代海上作战训练的核心枢纽,融合信息技术、GIS、大数据及 AI 等前沿技术,旨在实现海上训练高效组织、作战保障科学决策。以下从架构功能、应用场景、系统优势及发展挑战展开解读。   应用案例   目前,已有多个海上训练与保障调度指挥平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润海上训练与保障调度指挥平台。这些成功案例为海上训练与保障调度指挥平台的推广和应用提供了有力支持。   一
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-24 15:26 74浏览
  •   电磁频谱数据综合管理平台系统解析   一、系统定义与目标   北京华盛恒辉电磁频谱数据综合管理平台融合无线传感器、软件定义电台等前沿技术,是实现无线电频谱资源全流程管理的复杂系统。其核心目标包括:优化频谱资源配置,满足多元通信需求;运用动态管理与频谱共享技术,提升资源利用效率;强化频谱安全监管,杜绝非法占用与干扰;为电子战提供频谱监测分析支持,辅助作战决策。   应用案例   目前,已有多个电磁频谱数据综合管理平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁频谱数
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 16:27 190浏览
  • 故障现象一辆2016款奔驰C200L车,搭载274 920发动机,累计行驶里程约为13万km。该车组合仪表上的防侧滑故障灯、转向助力故障灯、安全气囊故障灯等偶尔异常点亮,且此时将挡位置于R挡,中控显示屏提示“后视摄像头不可用”,无法显示倒车影像。 故障诊断用故障检测仪检测,发现多个控制单元中均存储有通信类故障代码(图1),其中故障代码“U015587 与仪表盘的通信存在故障。信息缺失”出现的频次较高。 图1 存储的故障代码1而组合仪表中存储有故障代码“U006488 与用户界
    虹科Pico汽车示波器 2025-04-23 11:22 101浏览
  •   陆地装备体系论证与评估综合平台系统解析   北京华盛恒辉陆地装备体系论证与评估综合平台系统是契合现代军事需求而生的专业系统,借助科学化、智能化手段,实现对陆地装备体系的全方位论证与评估,为军事决策和装备发展提供关键支撑。以下从功能、技术、应用及展望展开分析。   应用案例   目前,已有多个陆地装备体系论证与评估综合平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润陆地装备体系论证与评估综合平台。这些成功案例为陆地装备体系论证与评估综合平台的推广和应用提供了有力支持。
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-24 10:53 100浏览
  •   通用装备论证与评估系统平台解析   北京华盛恒辉通用装备论证与评估系统平台是服务军事装备全生命周期管理的综合性信息化平台,通过科学化、系统化手段,实现装备需求论证、效能分析等核心功能,提升装备建设效益。   应用案例   目前,已有多个通用装备论证与评估系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润通用装备论证与评估系统。这些成功案例为通用装备论证与评估系统的推广和应用提供了有力支持。   一、系统分层架构   (一)数据层   整合装备性能、作战、试验等多源异
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-24 16:14 76浏览
  •   航空兵训练与战术对抗仿真平台系统解析   北京华盛恒辉航空兵训练与战术对抗仿真平台系统是现代军事训练的关键工具,借助计算机技术构建虚拟战场,支持多兵种协同作战模拟,为军事决策、训练及装备研发提供科学依据。   应用案例   目前,已有多个航空兵训练与战术对抗仿真平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润航空兵训练与战术对抗仿真平台。这些成功案例为航空兵训练与战术对抗仿真平台的推广和应用提供了有力支持。   一、系统架构与核心功能   系统由模拟器、计算机兵力生
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-24 16:34 87浏览
  •   复杂电磁环境模拟系统平台解析   一、系统概述   北京华盛恒辉复杂电磁环境模拟系统平台是用于还原真实战场或特定场景电磁环境的综合性技术平台。该平台借助软硬件协同运作,能够产生多源、多频段、多体制的电磁信号,并融合空间、时间、频谱等参数,构建高逼真度的电磁环境,为电子对抗、通信、雷达等系统的研发、测试、训练及评估工作提供重要支持。   应用案例   目前,已有多个复杂电磁环境模拟系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润复杂电磁环境模拟系统。这些成功案例为复杂电
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 10:29 181浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦