成功打入博世、英飞凌供应链，国产碳化硅衬底收获期来临

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）近期国内碳化硅衬底供应商陆续获得海外大厂的订单，4月底，天岳先进在2022年年报中披露去年公司与博世集团签署了长期协议，公司将为博世供应碳化硅衬底产品。
 
5月3日在天岳先进上海工厂产品交付仪式举办当天，英飞凌也宣布与天岳先进签订一项新的晶圆和晶锭供应协议。根据该协议，天岳先进将为德国半导体制造商英飞凌供应用于制造碳化硅半导体的高质量并且有竞争力的150毫米（6英寸）碳化硅晶圆和晶锭，其供应量预计将占到英飞凌长期需求量的两位数份额。英飞凌还表示未来天岳先进也会助力公司往200mm直径碳化硅晶圆的过渡，即未来天岳先进将向英飞凌供应8英寸碳化硅晶圆。
 
同时，英飞凌还宣布与另一家中国碳化硅供应商天科合达签订了一份长期协议，天科合达将为英飞凌供应用于制造碳化硅半导体产品的高质量并且有竞争力的150毫米碳化硅晶圆和晶锭，其供应量预计同样将占到英飞凌长期需求量的两位数份额。根据该协议，第一阶段将侧重于6英寸碳化硅材料的供应，未来天科合达也将提供8英寸直径碳化硅材料。
 
对于国产碳化硅衬底产业而言，能够接连得到多家海外芯片巨头的订单，意义非凡。
 
汽车产业链企业加紧绑定碳化硅产能
 
作为在碳化硅产业链中成本占比最高的部分，碳化硅衬底在近年受到了足够的重视，毕竟在一定程度上碳化硅衬底的产能限制了下游碳化硅功率器件的应用规模增长速度，而上游衬底扩产也是近几年碳化硅产业中最重要的话题之一。
 
在上游加紧扩产的同时，下游器件厂商也开始陆续往上游“抢”产能，以满足汽车、充电桩、光伏以及储能系统等领域对碳化硅半导体产品不断增长的需求。
 
英飞凌在与天科合达以及天岳先进签订供应协议之前，在今年1月还与Resonac（前身昭和电工）签署一份新采购合作长单，补充并扩大了双方2021年签订的合同。与上文的类似，Resonac现阶段向英飞凌供应6英寸衬底，并计划未来转向8英寸。
 
汽车零部件巨头采埃孚在今年2月宣布与全球最大的碳化硅供应商Wolfspeed建立战略合作伙伴关系，该战略合作伙伴关系还包括采埃孚一项重大投资，支持在德国恩斯多夫建设世界上最大和最先进的200毫米碳化硅晶圆工厂。5月4日，Wolfspeed宣布与采埃孚将在德国纽伦堡建立碳化硅电力电子欧洲联合研发中心，加深与碳化硅供应商的合作。
 
而博世作为全球最大的汽车零部件供应商，同时也是全球第六大车用半导体制造商，他们也在近年加大在碳化硅领域的投资布局。除了近期与天岳先进签订长期供应协议之外，博世还在近日同意收购TSI半导体。总部位于美国加利福尼亚州的TSI半导体拥有一座8英寸晶圆厂，可以生产碳化硅芯片，在收购完成后将成为博世的第三座晶圆厂。
 
而更早前，安森美、ST等汽车产业中的重要芯片厂商在几年前已经通过收购来掌握碳化硅衬底的产能。
 
目前市场对于碳化硅需求的预测普遍较为乐观，mordor intelligence 预计碳化硅功率器件在2021-2026年之间的年复合增长率为42.41%；Yole则预计到2027年碳化硅器件市场将从2021年的约10亿美元增长至接近63亿美元，复合年均增长率也达到34%。
 
安森美在今年初表示，未来五到十年，碳化硅市场还会是较为紧缺的状况，不会出现产能过剩的情况。英飞凌则正在通过产能提升来实现在2030年之前占据全球30%市场份额的目标，英飞凌预计到2027年，公司碳化硅产能将增长10倍。
 
国产碳化硅衬底的收获期来临？
 
从另一个角度看，国产碳化硅衬底厂商获得来自博世、英飞凌的订单，意义重大。因为小编在以往与一些国内碳化硅器件厂商交流时了解到，国内碳化硅衬底当时的良率、缺陷率都不太理想，与国际上领先水平差距较大。在实际应用中，也因为缺陷率的问题，器件厂商也更加倾向于采购海外衬底供应商的产品。
 
但近期博世、英飞凌相继向国产碳化硅衬底供应商签订采购协议，这一定程度上意味着国产碳化硅衬底在核心参数上已经能够满足海外半导体巨头的产品需求，可能会是国产碳化硅衬底在技术水平上追上国际主流的里程碑。
 
当然，这其中可能有全球碳化硅衬底产能确实不足的原因，器件厂商需要开拓更多供应商以保证产能。但无论如何，在海外半导体巨头客户的背书下，国产碳化硅衬底将会有更多的市场机会。
 
按照2022年的情况来看，天岳先进产能分布在济南、济宁、上海的工厂，目前主要是济南和济宁两家工厂在产，年产能约6.7万片，以4-6英寸半绝缘型衬底为主。刚刚实现产品交付的上海工厂预计2026年全部达产后将实现年产导电型SiC晶锭2.6万块，对应导电型碳化硅衬底产品年产能将超过30万片。
 
2022年天科合达产能约为12~15万片/年，以导电型衬底为主，其中6英寸和4英寸产量比例约为2:1，4英寸产能将逐年降低。目前天科合达在北京大兴、江苏徐州、新疆石河子、深圳都有工厂布局，其中深圳工厂目前已经封顶，但官方未有公布更多的信息，目前可知的信息是深圳工厂主要建设6英寸碳化硅单晶和外延片生产线。
 
徐州工厂二期，规划年产16万片碳化硅衬底晶片及三期100万片外延片，北京工厂二期同在规划中。预计2025年底，天科合达6英寸碳化硅衬底有效年产能达到55万片。
 
除了天岳先进和天科合达，国内还有多家碳化硅衬底厂商也在加快产能扩充的速度，比如晶盛机电、三安光电、烁科晶体、露笑科技、东尼电子、河北同光等，都在进行年产20万片以上的产能扩建中，最为激进的河北同光预计其年产60万片碳化硅单晶衬底加工基地将在2025年年底达产。
 
在产能以及良率的持续提升之下，国产碳化硅衬底的收获期或许已经到来。