為了迎接碳化硅逆變器市將大爆發，近日，英飛凌科技與高意集團（II-VI）簽署了一份多年期碳化硅（SiC）晶圓供應協議。英飛凌科技稱，將以此進一步拓寬碳化硅這一戰略性半導體材料的供應渠道，并滿足該領域強勁增長的客戶需求。該協議還將支持英飛凌科技的多源采購戰略并提高公司的供應鏈彈性。目前首批貨物已經交付。能這么快交付當然是當前市場主流的6英寸碳化硅產品。雙方也將共同開發過渡至8英寸產品。
事實上，近年來，英飛凌科技一直在實施多源采購戰略，差不多一年簽一家上游供應商，節奏之快令他咋舌。
碳化硅用量勢必大增
碳化硅是硅和碳的化合物，可用于制造特別高效、堅固的功率半導體，并降低整體成本。英飛凌科技的CoolSiC? 品牌已經成為目前業內最大的工業功率半導體應用產品組合。英飛凌科技預計，在本世紀二十年代前期，該公司的碳化硅半導體銷售額將以超過60%的復合年增長率增長，到本世紀二十年代中期將達到約10億美元。
除了光伏轉換器和工業電源之外，碳化硅在電動汽車領域的優勢也非常明顯。碳化硅功率半導體已應用于電動汽車傳動系統的主逆變器，以及車載電池充電裝置和充電基礎設施。
多方評說
英飛凌科技首席采購官Angelique van der Burg表示：“碳化硅化合物半導體在功率密度和效率方面樹立了新的標桿。基于此，英飛凌科技也在踐行著自身的脫碳化和數字化戰略。為滿足客戶快速增長的需求，英飛凌科技正在加大對碳化硅制造能力的投資。我們十分高興高意集團能夠加入到英飛凌科技的戰略供應商陣營，與英飛凌科技一起發展業務。”
高意集團是工程材料和光電元件的全球領導者，是一家垂直整合的制造公司，為通信、工業、航空航天和國防、半導體資本設備、生命科學、消費電子和汽車市場的多樣化應用開發創新產品。公司總部設在賓夕法尼亞州的薩克森堡，在全球擁有研發、制造、銷售、服務和分銷設施。公司生產各種特定應用的光子和電子材料及元件，并以各種形式進行部署，包括與先進的軟件集成以支持我們的客戶。
II-VI碳化硅襯底
高意集團新風險投資和寬帶隙電子技術部執行副總裁Sohail Khan表示：“英飛凌科技作為功率半導體市場的領導者是我們重要的合作伙伴。高意集團高度專業化的產品正在幫助英飛凌科技為全球主要客戶提供創新的電子元器件。高意集團的碳化硅材料符合工業和汽車應用的高質量標準，有助于英飛凌科技開發適合各種應用的碳化硅器件。”
多重采購戰略增加供應鏈彈性
行業分析表明，英飛凌科技與美國高意集團簽署的多年供應協議協議有助于支持英飛凌科技的多重采購戰略，并增加其供應鏈的彈性。除了光伏轉換器和工業電源之外，碳化硅的優勢在電動車領域也特別明顯，已被用于電動汽車傳動系統的主要逆變器、車載電池充電裝置和充電基礎設施。作為戰略合作伙伴，II-VI和英飛凌科技還將合作向8英寸碳化硅晶圓過渡。
事實上，從2018年開始，英飛凌科技將一直在大手筆擴張碳化硅生態圈。
2018年2月，英飛凌科技與碳化硅巨頭科銳公司（Cree，2021年10月更名為Wolfspeed）簽署了一份碳化硅晶圓長期供貨戰略協議，以此拓展其碳化硅產品范圍，滿足諸如光伏逆變器和電動汽車等快速增長市場的需求。英飛凌科技首席執行官Reinhard Ploss指出："我們對科銳公司的了解由來已久，它是一家強大可靠的合作伙伴。”
由于英飛凌科技已將其所有碳化硅晶圓生產線轉換為6英寸生產線，與科銳公司簽署的這份協議僅涉及這個尺寸的晶圓。換句話說，6英寸碳化硅晶圓還是有點小，難以滿足未來市場的需求。問題還在于，Wolfspeed也是碳化硅半導體器件市場的強有力競爭者，滿足自己的材料需求是第一要務。
還是出于供應鏈考慮，為了解決碳化硅晶體材料價格高、切割損耗大的問題，2018年11月，英飛凌科技宣布收購位于德國德勒斯登的新創公司Siltectra。該新創公司開發一種創新的冷切割技術（Cold Split），可有效處理晶體材料，并可大幅減少材料損耗。
碳化硅晶圓“冷裂”工藝
英飛凌科技將采用此Cold Split技術分割碳化硅晶圓，使晶圓產出雙倍的芯片數量。英飛凌科技與該公司主要股東創投業者MIG Fonds達成了1.24億歐元收購價格的協議。英飛凌科技已準備好將薄晶圓技術運用于碳化硅產品。Cold Split技術將有助于確保 碳化硅產品的供應，特別是長期供應。隨著時間的推移，Cold Split技術可望再往進一步應用，例如晶棒分裂或用于碳化硅以外的材料。
合同能不能履行？
2020年11月，英飛凌科技與GT Advanced Technologies簽署碳化硅晶棒供貨協議，合同預期五年。通過這份供貨合同，英飛凌科技將進一步確保滿足其在該領域不斷增長的需求。
英飛凌科技工業功率控制事業部總裁Peter Wawer表示：“我們看到對碳化硅的需求在穩步增長，特別是在工業應用方面。憑借我們現在簽訂的供應協議，我們保證能夠以多樣化的供應商基礎滿足客戶快速增長的需求。GTAT的優質碳化硅晶棒將成為當前和未來滿足一流標準的有競爭力的碳化硅晶圓提供額外來源，這為我們雄心勃勃的碳化硅增長計劃提供有力支持。”
GTAT碳化硅長晶設備
GT Advanced Technologies總裁兼首席執行官Greg Knight表示：“我們非常高興能與英飛凌科技簽訂長期供貨協議，英飛凌科技把其專有的薄晶圓技術應用到GTAT的晶棒上，從而獲得安全優質的碳化硅晶圓供應。碳化硅使用率的增長很大程度上取決于晶圓成本的大幅降低，而這一協議將是實現這一目標的重要一步。”
讓人啼笑皆非的是，這家大幅虧損并破產的GTAT于2021年8月被另一個功率半導體頭部企業安森美收購。大家都在碳化硅賽道上競爭，GTAT到目前都沒有更多成功擴產的消息，英飛凌科技能不能拿到之前長期供貨協議說的產品可想而知。
2021年5月，英飛凌科技近日與日本材料集團昭和電工（Showa Denko）就碳化硅晶圓供應達成協議。供應合同為期兩年，主要是提供碳化硅晶圓。英飛凌科技對年度最低購買量作出了承諾，這使得昭和電工能夠對未來需求有更清晰的圖景，從而制定相應的投資計劃，而英飛凌科技也通過確保供應量解決了采購方面可能面臨的問題。
碳化硅應用未雨綢繆
值得一提的是，就在8月中旬，高意集團與東莞天域半導體簽訂了1億美元供貨合同，供應6英寸碳化硅襯底，從本季度開始到2023年底交付。
此外，Wolfspeed、安森美也都上調了碳化硅業務收入預期。Wolfspeed全球碳化硅襯底市占率第一，2026年營收預期較去年底提出的21億美元目標提高30%-40%。安森美則將2022年碳化硅營收預期從此前為增長1倍上調為“同比增長3倍”，預計到2023年該業務收入將超過10億美元；未來3年已有的長期供應協議金額超過40億美元，此前披露的為26億美元。
意法半導體CEO也在7月受訪時表示，公司已與20家車企達成合作，將碳化硅MOSFET用于汽車動力總成。
據TrendForce報告預計，高意集團、Wolfspeed、Qromis等碳化硅襯底廠商均有望在2022下半年量產8英寸襯底，有望逐步緩解6英寸晶圓難以滿足碳化硅滲透率逐步提速帶來的窘境。
2022年6月，在產業鏈下游，英飛凌科技與緯湃科技（Vitesco Technologies）簽署了碳化硅功率半導體合作協議，在800伏電驅系統中采用碳化硅器件。下游合作的消息雖然不多，也是在未雨綢繆之中。
