功率半导体氧化镓，丰田、电装的新目标

2019年7月，丰田和电装共同宣布将成立新的合资公司。新公司计划于2020年4月成立，主要开发下一代汽车半导体技术。他们将注意力转向可以挑战SiC和GaN的功率半导体氧化镓和金刚石。新合资公司将通过对产品基本结构和加工技术的深入研究，致力于开发电动汽车用电源模块或自动驾驶汽车用周边监控传感器等电子零部件的先进前瞻技术。新公司以电装为主，注册资本5000万日元，其中电装出资51%，丰田出资49%。新公司的总部设在电装的前瞻技术研究所，初期员工人数约为500人。针对氧化镓与燃油汽车相比，新能源汽车使用的动力装置的部件更加广泛。IGBT功率模块通常用于高压部件，如电机控制器、DC-DC转换器、充电/逆变器和电动空调驱动。此外，OBC和DC/DC已经转向使用基于碳化硅的电力设备。随着电气化和自动化的发展，新能源汽车对功率器件的性能和可靠性提出了更严格的要求:更高的工作电压、更快的开关频率、更大的载流能力、更高的耐温性和更强的散热能力。目前，IGBT是功率半导体技术选择中的主流产品，SiC被视为第三代功率半导体材料，成为罗马、英飞凌、比亚迪的投资重点。但是，SiC不是终点。氮化镓、金刚石和氧化镓都是半导体公司和汽车制造商关注的研究热点。比亚迪SiC晶圆此次丰田与电装的合作将聚焦于金刚石和氧化镓。丰田作为全球为数不多的能够自主生产IGBT的汽车厂商，与富士电机、三菱电机、电装都有深度合作。电装投资英飞凌，与京都大学创办的科技创业公司FLOSFIA合作，加强汽车半导体产品的开发和应用。它们都在投资和开发新一代功率半导体器件，以降低电动汽车用功率模块的成本和尺寸。为什么不是SiC？说到下一代功率器件，丰田和电装之前都是专注于SiC的研发，但是新公司的研发重点不是SiC，而是新材料的研究。电装技术人员在接受日经记者采访时指出，“电装的SiC电源装置已用于即将上市的量产车型，开发和业务部门将共同负责其商业应用。新的合资公司将专注于氧化镓或金刚石等功率半导体材料，预计这些材料将对SiC构成挑战。其中，氧化镓最受期待。电装工程师表示“公司管理层对这种材料的潜力评价很高”。电装投资的FLOSFIA(总部位于京都)是一家致力于氧化镓功率半导体器件研发的初创公司。电装已经开始与FLOSFIA共同研究氧化镓在汽车上的应用。另一方面，关于SiC，新公司也将着手解决一些问题，比如如何实现SiC衬底的低成本和SiC单晶的高速生长技术。从研发到生产的整合随着新的半导体研发公司的成立，到2020年第一季度，电装将整合半导体和电子零部件从研发到生产的所有能力。事实上，2019年4月双方宣布成立新公司时，已经正式决定将电装和丰田的主要电子零部件业务整合到电装。他们为此签订了业务转让协议。在生产方面，丰田和电装的计划是在2020年4月1日将丰田广濑工厂的所有电子元件整合到电装。这家工厂的土地、厂房、设备、软件都将转让给电装。广濑工厂有自己的碳化硅功率器件生产设施，如专用于碳化硅的洁净室。可以推断，广濑工厂将是丰田的富途……碳化硅芯量产工厂。在开发方面，丰田还计划在2020年4月1日将图纸和开发设备转移给电装，完成整合。丰田和电装整合半导体研发和生产，进一步凸显了对汽车半导体的重视。巨头之间的资源整合也加速了新技术的开发和应用。配备SiC动力组件的丰田“Carmry”的HEV原型车(图片:丰田汽车公司)让我们想起了大众汽车在5月份的行动。与两大半导体供应商达成合作关系。一家是科锐，在大众FAST(未来汽车供应轨道)项目中成为了SiC SiC的独家合作伙伴。第二，英飞凌已经成为大众FAST项目的战略合作伙伴，专注于大众MEB电力驱动控制解决方案中的电源模块。自从大众和丰田在电动汽车的推广上显示出实力后，它们在功率半导体上的竞争进一步加剧。凭借与当地供应商的天然联系，丰田正在抢占功率半导体技术的制高点。2019年7月，丰田和电装共同宣布将成立新的合资公司。新公司计划于2020年4月成立，主要开发下一代汽车半导体技术。他们将注意力转向可以挑战SiC和GaN的功率半导体氧化镓和金刚石。新合资公司将通过对产品基本结构和加工技术的深入研究，致力于开发电动汽车用电源模块或自动驾驶汽车用周边监控传感器等电子零部件的先进前瞻技术。新公司以电装为主，注册资本5000万日元，其中电装出资51%，丰田出资49%。新公司的总部设在电装的前瞻技术研究所，初期员工人数约为500人。针对氧化镓与燃油汽车相比，新能源汽车使用的动力装置的部件更加广泛。IGBT功率模块通常用于高压部件，如电机控制器、DC-DC转换器、充电/逆变器和电动空调驱动。此外，OBC和DC/DC已经转向使用基于碳化硅的电力设备。随着电气化和自动化的发展，新能源汽车对功率器件的性能和可靠性提出了更严格的要求:更高的工作电压、更快的开关频率、更大的载流能力、更高的耐温性和更强的散热能力。目前，IGBT是功率半导体技术选择中的主流产品，SiC被视为第三代功率半导体材料，成为罗马、英飞凌、比亚迪的投资重点。但是，SiC不是终点。氮化镓、金刚石和氧化镓都是半导体公司和汽车制造商关注的研究热点。比亚迪SiC晶圆此次丰田与电装的合作将聚焦于金刚石和氧化镓。丰田作为全球为数不多的能够自主生产IGBT的汽车厂商，与富士电机、三菱电机、电装都有深度合作。电装投资英飞凌，与京都大学创办的科技创业公司FLOSFIA合作，加强汽车半导体产品的开发和应用。它们都在投资和开发新一代功率半导体器件，以降低电动汽车用功率模块的成本和尺寸。为什么不是SiC？说到下一代功率器件，丰田和电装之前都是专注于SiC的研发，但是新公司的研发重点不是SiC，而是新材料的研究。电装技术人员在接受日经记者采访时指出，“电装的SiC电源装置已用于即将上市的量产车型，开发和业务部门将共同负责其商业应用。新的合资公司将专注于氧化镓或金刚石等功率半导体材料，预计这些材料将对SiC构成挑战。其中，氧化镓最受期待。电装工程师表示“公司管理层对这种材料的潜力评价很高”。电装投资的FLOSFIA(总部位于京都)是一家致力于氧化镓功率半导体器件研发的初创公司。电装已经开始j……研究氧化镓在汽车上的应用。另一方面，关于SiC，新公司也将着手解决一些问题，比如如何实现SiC衬底的低成本和SiC单晶的高速生长技术。从研发到生产的整合随着新的半导体研发公司的成立，到2020年第一季度，电装将整合半导体和电子零部件从研发到生产的所有能力。事实上，2019年4月双方宣布成立新公司时，已经正式决定将电装和丰田的主要电子零部件业务整合到电装。他们为此签订了业务转让协议。在生产方面，丰田和电装的计划是在2020年4月1日将丰田广濑工厂的所有电子元件整合到电装。这家工厂的土地、厂房、设备、软件都将转让给电装。广濑工厂有自己的碳化硅功率器件生产设施，如专用于碳化硅的洁净室。可以推断，广濑工厂将是丰田未来的SiC核心量产工厂。在开发方面，丰田还计划在2020年4月1日将图纸和开发设备转移给电装，完成整合。丰田和电装整合半导体研发和生产，进一步凸显了对汽车半导体的重视。巨头之间的资源整合也加速了新技术的开发和应用。配备SiC动力组件的丰田“Carmry”的HEV原型车(图片:丰田汽车公司)让我们想起了大众汽车在5月份的行动。与两大半导体供应商达成合作关系。一家是科锐，在大众FAST(未来汽车供应轨道)项目中成为了SiC SiC的独家合作伙伴。第二，英飞凌已经成为大众FAST项目的战略合作伙伴，专注于大众MEB电力驱动控制解决方案中的电源模块。自从大众和丰田在电动汽车的推广上显示出实力后，它们在功率半导体上的竞争进一步加剧。凭借与当地供应商的天然联系，丰田正在抢占功率半导体技术的制高点。

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