11月8日，安森美（onsemi）總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury開啟訪華之旅。Hassane El-Khoury和安森美電源方案部執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Simon Keeton分享了公司戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)趨勢洞察、技術創(chuàng)新及公司業(yè)績。
Hassane El-Khoury表示：“我們盈利最高的部分就是碳化硅（SiC）產(chǎn)品系列EliteSiC。上一個季度這方面的利潤率超過40%，世界上任何一家做碳化硅產(chǎn)品的供應商，這都是已經(jīng)能夠實現(xiàn)的最好利潤空間了；下一個季度，它還會繼續(xù)保持增長，為我們整個企業(yè)層面貢獻利潤空間。”
碳化硅這么賺錢，難怪一些國際大廠都在加大相關投入，持續(xù)擴大產(chǎn)能；國內也是百花齊放，融資的、上市的……都想在未來的市場增長中分一杯羹。不過，我們也看到，有的碳化硅材料頭部企業(yè)也因為過于“執(zhí)著”碳化硅，營收雖然超出市場預期，但是虧損額進一步擴大，也超出了市場預期。
由此可見，在目前階段，碳化硅還是一塊燙手的熱山芋，美味誘人，但卻有燙傷手之虞，只有憑借技術專知、供應鏈生態(tài)、生產(chǎn)能力、合作伙伴關系等方面的優(yōu)勢，才能水到渠成，收獲成功。
成功的一年，碳化硅功不可沒
Hassane El-Khoury說：“有很多關鍵詞可以描述安森美：增長、轉型、可持續(xù)發(fā)展、碳化硅等等，這些詞匯具象了我們的公司品牌，代表了我們目前的業(yè)務模式，也在一定程度上代表著我們未來的戰(zhàn)略發(fā)展方向。”
事實上，安森美的核心制勝主要有兩個推動力，在智能電源方面，有碳化硅和硅的電源技術，在智能感知方面有圖像傳感器技術。
Simon Keeton認為：“碳化硅市場是一個非常高增長的市場，也是功率器件中增長最快的市場。安森美不斷進行投入，目標是實現(xiàn)和碳化硅市場同樣甚至更高的增速。”
2023年10月，韓國富川的碳化硅超大型制造工廠擴建工程完工，每年將生產(chǎn)超過100萬片200mm碳化硅晶圓。此外，安森美內部晶錠產(chǎn)能也在不斷增加，已能滿足生產(chǎn)終端產(chǎn)品所需晶錠的50%以上，能夠很好地適應市場擴展的趨勢。
碳化硅成功之道的4個S
EliteSiC品牌可以說是安森美碳化硅技術優(yōu)勢和卓越產(chǎn)品代表。“合作伙伴之所以選擇與我們合作，是因為EliteSiC具有核心優(yōu)勢，我們把它總結為4個S，也就是EliteSiC碳化硅成功之道的4個S。”Simon Keeton表示。
第一個S是供應（Supply）：安森美擁有IDM方面的豐富經(jīng)驗，也是唯一一家既有硅也有碳化硅晶錠生長技術的廠商。優(yōu)良的晶錠生長可以保證產(chǎn)品質量，同時可以具備充足的供應能力，支撐晶錠、器件和封裝方面的全線布局，最終確保為終端用戶提供充足的供應。
第二個S是規(guī)模（Scale）：安森美認為碳化硅有跨越幾代的高增長需求。在電動汽車和能源基礎設施方面，更大規(guī)模的碳化硅應用將推動需求增長。安森美將和終端市場一起成長，按照其市場增長趨勢實現(xiàn)自己的戰(zhàn)略。之所以能夠做到這一點，是因為安森美在汽車和工業(yè)市場深耕幾十年的結果，能夠迅速滿足客戶的期望。
第三個S是應用范圍（Scope）：安森美眼中的應用范圍不僅是一些最主要的應用——電動汽車和能源基礎設施，還有成千上萬種能夠為終端用戶應用做出貢獻的解決方案。在碳化硅和硅基解決方案方面，安森美都能給用戶應用提供最優(yōu)解決方案。
第四個S是卓越技術（Superior Technology）：安森美將硅基材料方面幾十年的裸片設計經(jīng)驗沿用到碳化硅領域，包括碳化硅模塊的設計制造，能夠為客戶提供最具性價比的解決方案。
Simon Keeton回顧到，兩年半前安森美已擁有碳化硅晶圓制造廠和強大的內部封裝能力，持續(xù)發(fā)布高性價比的新產(chǎn)品。不過，當時還缺少一個關鍵環(huán)節(jié)——襯底研發(fā)和生產(chǎn)。通過收購哈德遜工廠實現(xiàn)了內部生產(chǎn)，具備了碳化硅襯底生產(chǎn)能力，也實現(xiàn)了端到端全套碳化硅解決方案交付。
“在碳化硅方面，我們不僅購買技術，也將技術進行了擴展和延伸，現(xiàn)在襯底產(chǎn)量已實現(xiàn)10倍的增長，裸片方面實現(xiàn)了12倍的增長，封裝方面增長了4倍，新產(chǎn)品發(fā)布增長了3倍。”他說。
集優(yōu)勢于一身，匹配客戶需求
利用在碳化硅和硅兩方面的技術專長，安森美能夠集合兩個領域的優(yōu)勢，為客戶提供最佳的應用方案。Simon Keeton舉例說，在碳化硅方面的能力可以將溫度、電壓等信息實時反饋給碳化硅器件旁邊硅的器件，使其性能也得到提升。這種信息反饋有助于對器件架構進行一些優(yōu)化，比如對器件生命周期建模；還可基于電動汽車、能源基礎設施等具體使用案例和場景，對器件性能做實時分析。“這就是我們所說的‘智能電源’，它提供的創(chuàng)新的視角和能力能夠支持我們未來多年的發(fā)展需求。”他說。
他表示，匹配終端客戶的需求非常重要，為此，安森美和客戶建立了很多應用聯(lián)合實驗室，以5-10年的長遠視角保證未來提供的產(chǎn)品具有前瞻性，滿足客戶未來的應用需求。通過聯(lián)合技術應用實驗室，可以從系統(tǒng)層面了解客戶襯底、器件、封裝方面的需求，為他們提供最佳解決方案，這方面的創(chuàng)新跨越了所有器件門類，包括硅MOSFET、IGBT和柵極驅動器，當然還有碳化硅器件。
Simon Keeton說道：“我們提供的解決方案不是一刀切的，拿電動汽車來說，有不同的層級，包括入門級、中端、高性能和超高性能平臺。我們給最終用戶提供有價值的建議，無論是什么平臺，我們都有基于碳化硅和硅的最優(yōu)解決方案。這更有利于終端用戶量產(chǎn)落地。”
Hassane El-Khoury也表示：“任何專注于電動汽車的公司都非常注重在本土市場起的作用，同時實現(xiàn)自己和本土市場客戶的成功。除了與本土汽車品牌客戶建立的聯(lián)合應用實驗室，我們還與蔚來簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，為他們提供EliteSiC產(chǎn)品；和極氪的戰(zhàn)略的長期供應協(xié)議也是基于EliteSiC產(chǎn)品。另外，本土Tier1廠商匯川聯(lián)合動力成功引入了EliteSiC裸片。”
據(jù)介紹，采用EliteSiC的電驅能效比硅基技術提升7%。安森美通過技術支持提升匯川主驅的能效，優(yōu)化匯川方案的性能，提升了匯川方案的競爭優(yōu)勢；同時也為增加電動汽車的續(xù)航里程提供了長期供貨保障。
如何解決碳化硅自身難題？
毋庸置疑，碳化硅材料的引入是一種創(chuàng)新，為提高功率密度和功率效率提供了可能。事實上，要引領碳化硅領域的創(chuàng)新，還有很多問題需要解決。
在這方面，Simon Keeton給出了詳細的解答。首先是碳化硅的封裝，它對智能電源產(chǎn)品而言至關重要。安森美的策略是提供多層面封裝選擇，包括分立器件、PIM（功率集成模塊、半橋及全橋等。其創(chuàng)新體現(xiàn)在三個方面：散熱、優(yōu)化寄生參數(shù)和減少應力。
在散熱方面，碳化硅材料熱阻很小，熱傳導能力比較強。作為裸片它雖然耐高溫，但如果封裝散熱性能不好就會影響整個器件的性能。安森美在汽車領域和工業(yè)市場有多年的創(chuàng)新積淀，也有很多關于散熱的專利解決方案，能夠快速地將裸片的熱量散發(fā)到周邊環(huán)境中。
在優(yōu)化寄生參數(shù)方面，碳化硅等寬禁帶半導體材料是高溫、高頻材料，通過正確的元件選擇、PCB布局優(yōu)化以及精心設計的柵極驅動電路來優(yōu)化性能，盡可能減小封裝內的寄生電感。
在減少應力方面，碳化硅器件是高耐壓、高頻使用場景的理想選擇，但碳化硅材料非常堅硬，在物理上應力一直是行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。安森美采用獨特的方法建立了芯片和3D封裝之間相互影響的模型，通過優(yōu)化技術減少了器件內部的應力；對器件和封裝之間界面的建模有助于減少器件本身的應力。客戶可以使用針對EliteSiC系列的ElitePower線上仿真工具構建原型，不用做成品就可以熱能、電能和機械能層面進行相關優(yōu)化。
碳化硅和硅是一種互補
上面提到，安森美在碳化硅和硅器件方面都有投入，在應用層面有不同的平臺和應用系統(tǒng)，都會用到安森美大功率的產(chǎn)品。根據(jù)不同的應用場景，有時用的是碳化硅器件，有時用的是硅基解決方案，如IGBT，有時要是用混合功率模塊，既有碳化硅又有IGBT。
Simon Keeton解釋說，雖然兩個技術截然不同，但從客戶角度看，他最終需要的是能夠實現(xiàn)最高性能和最高效率的解決方案，不管底層技術是碳化硅還是IGBT。
“我們兩種技術的開發(fā)方面也是互補的，為了能夠實現(xiàn)最高的性能，重要的一點是‘溝槽設計’，將之前硅使用的一些技術經(jīng)驗沿用到碳化硅中。我們過去幾十年在硅功率器件方面領先的經(jīng)驗給碳化硅技術的發(fā)展提供了堅實的基礎。”
Hassane El-Khoury也表示：“過去兩年，形勢比較好的時候，我們做了很多結構方面的改革，以備不時之需。因為我們未雨綢繆地做了一些準備和改變，使我們在環(huán)境不太好的時候還能保證甚至提升我們的研發(fā)投入。雖然現(xiàn)在市場環(huán)境比較嚴苛，但我們并不害怕增加投入，因為我們關注的是長遠的發(fā)展。”
同時關注第三代半導體其他賽道
兩位高管多次提到安森美既有碳化硅也有硅產(chǎn)品，實際上第三代半導體中還有一個新的熱點賽道——氮化鎵。現(xiàn)在，國際上一些大廠除了有碳化硅外，還收購了一些氮化鎵業(yè)務，以覆蓋中低壓到高壓的全線應用。安森美是怎么想的呢？
Simon Keeton解釋道，在不久前的分析師日上，安森美談到了氮化鎵賽道。我們在探索氮化鎵領域的發(fā)展?jié)摿Γ绻M入這個賽道，我們可能也會收購相關的業(yè)務。
“不過，安森美專注的是汽車和工業(yè)市場應用，目前氮化鎵50%以上的市場是筆記本、手機充電應用。所以，我們會密切關注氮化鎵市場的發(fā)展，尤其是它在終端應用方面的發(fā)展，看它什么時候會應用到汽車和工業(yè)領域，根據(jù)市場變化趨勢進行戰(zhàn)略的相應調整。從我們的戰(zhàn)略來看，除了碳化硅和氮化鎵之外，如果還有其他更先進的技術，我們也會密切關注，和一些科研機構及大學進行合作。”
智能引領創(chuàng)新，共筑可持續(xù)生態(tài)
Hassane El-Khoury強調：“我們的制勝之道是在競爭中獲勝、實施結構性變革、獲取價值和執(zhí)行力，長期承諾創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造更大價值。”
他最后說：“盡管環(huán)境一直在變化，但我們給客戶做出的長期承諾一定能夠幫助客戶實現(xiàn)一個光明的未來。我們將會以更快、更廣地滲透到市場當中，加大投入支持我們的所有客戶，幫助他們實現(xiàn)電動汽車及能源基礎設施方面的目標。”
