Con la forza trainante dell’elettronica automobilistica e industriale, si prevede che la forte crescita del mercato dei semiconduttori di potenza in carburo di silicio (SiC) si avvicinerà ai 10 miliardi di dollari nei prossimi anni. Allo stesso tempo, molti operatori del settore hanno annunciato piani di espansione corrispondenti per conquistare rapidamente quote di mercato. La cooperazione e l’integrazione tra i principali operatori del settore stanno rimodellando la catena di fornitura del carburo di silicio.
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1. Wafer SiC 2022~2028MercatoGfilaRha mangiato
Secondo il rapporto Power SiC 2023 di Yole, il mercato dei semiconduttori di potenza SiC è cresciuto da 1,1 miliardi di dollari nel 2021 a 1,8 miliardi di dollari nel 2022, con un tasso di crescita annuo del 62%. Il volume delle spedizioni di wafer in carburo di silicio (equivalenti a 6 pollici) è aumentato da 360.000 pezzi a 570.000 pezzi.
Fig.1 Industria del SiC di potenza: scheda di valutazione delle prestazioni
Yole stima che il mercato dei semiconduttori di potenza SiC dovrebbe crescere da 17,9 miliardi di dollari nel 2022 a 89 miliardi di dollari nel 2028, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 31%. Tra questi, l’elettronica automobilistica e l’elettronica industriale contribuiscono per oltre l’85%.
Fig. 2 Mercato dei dispositivi SiC di potenza
2. Costo dei wafer SiC di potenza dal 2022 al 2028
Con il continuo aumento della capacità produttiva dei wafer SiC, la percentuale del costo dei wafer rispetto al costo totale del dispositivo continuerà a diminuire. Yole prevede che la percentuale di costo dei wafer SiC diminuirà dal 30% nel 2022 al 24% nel 2028, grazie al miglioramento della resa produttiva dei wafer SiC e alla riduzione del volume dei dispositivi MOSFET, come ad esempio il passaggio da progetti più planari a progetti a trincea.
Fig. 3 Andamento della quota di costo dei wafer nei dispositivi SiC
L’effetto Bullwhip si riferisce al fenomeno di amplificazione che si verifica quando le informazioni sulla domanda delle imprese a valle della catena industriale vengono trasmesse alle imprese a monte. Dal punto di vista della disposizione della capacità di produzione dei wafer SiC, in futuro potrebbe verificarsi un eccesso di capacità e i cambiamenti nella domanda del mercato dei consumatori a valle potrebbero portare a fluttuazioni significative nell’inventario dei wafer SiC.
Fig. 4 L'effetto Bullwhip nel SiC di potenza
3. Analisi di mercato di8 polliciSiCWafers
La percentuale di wafer SiC da 8 pollici non è attualmente elevata, il che è strettamente correlato alla bassa resa e agli alti costi del processo di produzione. L’espansione della capacità produttiva di wafer in carburo di silicio da 6 pollici porterà dividendi in economie di scala, riducendone potenzialmente i costi a 700 dollari per wafer.
Fig. 5 Quota di mercato dei wafer SiC di potenza per dimensione del wafer
Può sembrare che la conversione dei wafer SiC da 6 pollici a 8 pollici riduca significativamente i costi e porti rapidi benefici, ma in realtà ci sono ancora molte sfide nascoste. Ad esempio, aumentando lo spessore di un wafer da 8 pollici si ridurrà il tasso di utilizzo del lingotto; La bassa resa e l'elevata densità di difetti dei wafer SiC da 8 pollici pongono ostacoli alla loro applicazione su larga scala.
Fig. 6 Problemi relativi alla transizione del wafer SiC da 6 pollici a 8 pollici
Rispetto ai wafer SiC da 6 pollici, i wafer SiC da 8 pollici non presenteranno alcun vantaggio di prezzo a breve termine, che è strettamente correlato al controllo dei costi (più costoso), alla maturità tecnologica (rendimento inferiore) e all'apertura del mercato (più chiuso).
Fig. 7 Prezzo del wafer SiC da 8 pollici
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