中國粉體網訊 電動車已成為汽車市場主流，多數電動車仍是以硅材料的 IGBT 來作逆變器芯片模組，是功率半導體在電動車領域的技術主流。但自從特斯拉 Tesla 推出 Model 3，在逆變器模組上采用碳化硅 SiC 后，碳化硅這類新型半導體材料越來越受重視。
傳統的硅材料具有工藝成熟度高、成本低等優點，但受到物理天性限制，在高壓、高溫等應用場景下，硅材料逐漸面臨挑戰，也讓第三代半導體材料開始受到重視。
尤其是碳化硅 SiC，相較于硅材料具有高耐壓、高速動作、熱傳導率快等優勢，能在嚴苛環境下穩定操作，成為使用在電動車中提升續航里程的關鍵因素。
然而，碳化硅最大缺點是產量低、成本高，目前僅能供應利基市場為主。碳化硅最早導入的領域是是太陽能及儲能中的逆變器，這幾年逐漸滲透到電動車領域中。
Soitec 全球戰略執行副總裁 Thomas Piliszczuk 表示，目前汽車行業的大趨勢是 CAS E - 互聯、自動化、共享和電動化。估計 2030 年 5G 汽車的銷量會達到 1600 萬，自動化駕駛 L3 及以上車型銷量會達到 700 萬輛，而電動汽車會達到 2300 萬輛，將會帶給汽車產業很多變化。
他進一步表示，2007 年以前，電子系統的成本在整個整車成本中，可能只占 20%，預計到 2030 年會達到 50%。
對于 L1 到 L5 等級的自動駕駛而言，在 L1 時自動駕駛的半導體內容成本只有約 150 美金，到 L3 等級提升至 600 美金，上升到 L4、L5 等級，整車的半導體占成本將會達到 1200 美金，且一部分成本是用在功率 MOSFET，比如碳化硅即是一例。
Soitec 的Smart Cut 技術，已經開發出多種優化襯底來滿足不同市場應用的需求。目前該技術已廣泛應用于 SOI 襯底的批量生產，包括FD-SOI、RF-SOI、Power-SOI、Photonics-SOI 和 Imager-SOI。
Soitec 表示，Smart Cut 技術是晶圓鍵合和分離技術，它能將超薄的晶體材料從一個襯底轉移到另一個襯底之上，從而打破原有的物理限制并改變整個襯底行業的狀況。
可以把 Smart Cut 技術比喻成一把鋒利的納米刀，能夠堆疊非常薄（10-100nm）且均勻的半導體材料晶體層，打破原有金屬之間沉積層的限制，同時確保原子網格上各層的厚度均勻一致，之后再結合工藝優化，包括注入、分離、拋光、減薄等程序。
Soitec 的 Smart Cut 技術從 1992 年公司成立就一直使用至今，在硅、碳化硅、藍寶石襯底等各種半導體材料中都得到了實踐應用。該技術最大的優點在于可提高材料均勻性，降低材料的缺陷密度，以及使高質量的晶圓循環再利用。
Smart Cut 技術應用包括 RF-SOI、POI 用于濾波器，還有 FD-SOI 廣泛的應用在汽車的互聯中; 另外像是 5G、WiFi、GPS 與一些汽車上面的系統，都會廣泛使用 RF-SOI 、POI 和 FD-SOI。
目前已經有越來越多的半導體廠開始采用 FD-SOI 技術，包括格芯 GlobalFoundries、三星、瑞薩、意法半導體等。
同時，FD-SOI 技術也導入許多汽車應用中，比如 Arbe Robotics 公司的 4D 成像雷達，就是在 22nm 的 FD-SOI 功率上實現的；Mobileye Eye Q4 的視覺處理器是采用 28nm 的 FD-SOI 技術。
不過，目前碳化硅最大問題是在產量低、成本高。
針對這點，Piliszczuk 表示，Soitec 基于 Smart Cut 技術的碳化硅解決方案項目處于研發階段，但很快會向客戶發送第一批樣品，主要是 6 寸晶圓的解決方案，未來會逐漸往 8 寸晶圓邁進。
對于 Soitec 各項業務進展，Piliszczuk 表示，看好幾塊市場包括智能手機、物聯網、邊緣計算、汽車、數據中心等，這幾大市場的發展由 5G、AI、能源效率這三大技術趨勢推動，而這三大趨勢也是 Soitec 發展的主要支柱。
Soitec 在 2020 財年銷售額達到 6 億歐元，年增長為 28%，公司幾大類產品的發展如下：
第一是 RF-SOI：主要服務于 5G 智能手機的射頻前端模塊的標準。
估計 2020 年 5G 的智能手機出貨量預計在 2 億臺左右。2020 年全球智能手機出貨量下降約 10%，但 5G 智能手機里面 RF-SOI 的內容比例卻增加，正好彌補了手機市場下降的 10%。
第二是 FD-SOI：使用的范圍包括汽車、物聯網、智能家居、智能手機等。
同時，FD-SOI 可以用于帶嵌入式內存的低功耗 FPGA 平臺，用于高效多線程的駕駛輔助處理器，還有邊緣計算當中的語音處理器，以及其他的微控制單元。
第三是特殊 SOI：主要服務于汽車市場、面部識別、數據中心市場。
其中，Power-SOI 是用于汽車的管理控制系統; Imager-SOI 主要用于面部識別和 3D 傳感，未來市場的發展很大程度上取決于人臉 ID 識別的智能手機這塊市場的推動。
第四是濾波器的業務：主要是為 POI 襯底建立一個聲表濾波器的標準，能夠滿足 4G 和 5G 智能手機需求。
（中國粉體網編輯整理/初末）
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