为了迎接碳化硅逆变器市将大爆发，近日，英飞凌科技与高意集团（II-VI）签署了一份多年期碳化硅（SiC）晶圆供应协议。英飞凌科技称，将以此进一步拓宽碳化硅这一战略性半导体材料的供应渠道，并满足该领域强劲增长的客户需求。该协议还将支持英飞凌科技的多源采购战略并提高公司的供应链弹性。目前首批货物已经交付。能这么快交付当然是当前市场主流的6英寸碳化硅产品。双方也将共同开发过渡至8英寸产品。
事实上，近年来，英飞凌科技一直在实施多源采购战略，差不多一年签一家上游供应商，节奏之快令他咋舌。
碳化硅用量势必大增
碳化硅是硅和碳的化合物，可用于制造特别高效、坚固的功率半导体，并降低整体成本。英飞凌科技的CoolSiC™ 品牌已经成为目前业内最大的工业功率半导体应用产品组合。英飞凌科技预计，在本世纪二十年代前期，该公司的碳化硅半导体销售额将以超过60%的复合年增长率增长，到本世纪二十年代中期将达到约10亿美元。
除了光伏转换器和工业电源之外，碳化硅在电动汽车领域的优势也非常明显。碳化硅功率半导体已应用于电动汽车传动系统的主逆变器，以及车载电池充电装置和充电基础设施。
多方评说
英飞凌科技首席采购官Angelique van der Burg表示：“碳化硅化合物半导体在功率密度和效率方面树立了新的标杆。基于此，英飞凌科技也在践行着自身的脱碳化和数字化战略。为满足客户快速增长的需求，英飞凌科技正在加大对碳化硅制造能力的投资。我们十分高兴高意集团能够加入到英飞凌科技的战略供应商阵营，与英飞凌科技一起发展业务。”
高意集团是工程材料和光电元件的全球领导者，是一家垂直整合的制造公司，为通信、工业、航空航天和国防、半导体资本设备、生命科学、消费电子和汽车市场的多样化应用开发创新产品。公司总部设在宾夕法尼亚州的萨克森堡，在全球拥有研发、制造、销售、服务和分销设施。公司生产各种特定应用的光子和电子材料及元件，并以各种形式进行部署，包括与先进的软件集成以支持我们的客户。
II-VI碳化硅衬底
高意集团新风险投资和宽带隙电子技术部执行副总裁Sohail Khan表示：“英飞凌科技作为功率半导体市场的领导者是我们重要的合作伙伴。高意集团高度专业化的产品正在帮助英飞凌科技为全球主要客户提供创新的电子元器件。高意集团的碳化硅材料符合工业和汽车应用的高质量标准，有助于英飞凌科技开发适合各种应用的碳化硅器件。”
多重采购战略增加供应链弹性
行业分析表明，英飞凌科技与美国高意集团签署的多年供应协议协议有助于支持英飞凌科技的多重采购战略，并增加其供应链的弹性。除了光伏转换器和工业电源之外，碳化硅的优势在电动车领域也特别明显，已被用于电动汽车传动系统的主要逆变器、车载电池充电装置和充电基础设施。作为战略合作伙伴，II-VI和英飞凌科技还将合作向8英寸碳化硅晶圆过渡。
事实上，从2018年开始，英飞凌科技将一直在大手笔扩张碳化硅生态圈。
2018年2月，英飞凌科技与碳化硅巨头科锐公司（Cree，2021年10月更名为Wolfspeed）签署了一份碳化硅晶圆长期供货战略协议，以此拓展其碳化硅产品范围，满足诸如光伏逆变器和电动汽车等快速增长市场的需求。英飞凌科技首席执行官Reinhard Ploss指出："我们对科锐公司的了解由来已久，它是一家强大可靠的合作伙伴。”
由于英飞凌科技已将其所有碳化硅晶圆生产线转换为6英寸生产线，与科锐公司签署的这份协议仅涉及这个尺寸的晶圆。换句话说，6英寸碳化硅晶圆还是有点小，难以满足未来市场的需求。问题还在于，Wolfspeed也是碳化硅半导体器件市场的强有力竞争者，满足自己的材料需求是第一要务。
还是出于供应链考虑，为了解决碳化硅晶体材料价格高、切割损耗大的问题，2018年11月，英飞凌科技宣布收购位于德国德勒斯登的新创公司Siltectra。该新创公司开发一种创新的冷切割技术（Cold Split），可有效处理晶体材料，并可大幅减少材料损耗。
碳化硅晶圆“冷裂”工艺
英飞凌科技将采用此Cold Split技术分割碳化硅晶圆，使晶圆产出双倍的芯片数量。英飞凌科技与该公司主要股东创投业者MIG Fonds达成了1.24亿欧元收购价格的协议。英飞凌科技已准备好将薄晶圆技术运用于碳化硅产品。Cold Split技术将有助于确保 碳化硅产品的供应，特别是长期供应。随着时间的推移，Cold Split技术可望再往进一步应用，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，英飞凌科技与GT Advanced Technologies签署碳化硅晶棒供货协议，合同预期五年。通过这份供货合同，英飞凌科技将进一步确保满足其在该领域不断增长的需求。
英飞凌科技工业功率控制事业部总裁Peter Wawer表示：“我们看到对碳化硅的需求在稳步增长，特别是在工业应用方面。凭借我们现在签订的供应协议，我们保证能够以多样化的供应商基础满足客户快速增长的需求。GTAT的优质碳化硅晶棒将成为当前和未来满足一流标准的有竞争力的碳化硅晶圆提供额外来源，这为我们雄心勃勃的碳化硅增长计划提供有力支持。”
GTAT碳化硅长晶设备
GT Advanced Technologies总裁兼首席执行官Greg Knight表示：“我们非常高兴能与英飞凌科技签订长期供货协议，英飞凌科技把其专有的薄晶圆技术应用到GTAT的晶棒上，从而获得安全优质的碳化硅晶圆供应。碳化硅使用率的增长很大程度上取决于晶圆成本的大幅降低，而这一协议将是实现这一目标的重要一步。”
让人啼笑皆非的是，这家大幅亏损并破产的GTAT于2021年8月被另一个功率半导体头部企业安森美收购。大家都在碳化硅赛道上竞争，GTAT到目前都没有更多成功扩产的消息，英飞凌科技能不能拿到之前长期供货协议说的产品可想而知。
2021年5月，英飞凌科技近日与日本材料集团昭和电工（Showa Denko）就碳化硅晶圆供应达成协议。供应合同为期两年，主要是提供碳化硅晶圆。英飞凌科技对年度最低购买量作出了承诺，这使得昭和电工能够对未来需求有更清晰的图景，从而制定相应的投资计划，而英飞凌科技也通过确保供应量解决了采购方面可能面临的问题。
碳化硅应用未雨绸缪
值得一提的是，就在8月中旬，高意集团与东莞天域半导体签订了1亿美元供货合同，供应6英寸碳化硅衬底，从本季度开始到2023年底交付。
此外，Wolfspeed、安森美也都上调了碳化硅业务收入预期。Wolfspeed全球碳化硅衬底市占率第一，2026年营收预期较去年底提出的21亿美元目标提高30%-40%。安森美则将2022年碳化硅营收预期从此前为增长1倍上调为“同比增长3倍”，预计到2023年该业务收入将超过10亿美元；未来3年已有的长期供应协议金额超过40亿美元，此前披露的为26亿美元。
意法半导体CEO也在7月受访时表示，公司已与20家车企达成合作，将碳化硅MOSFET用于汽车动力总成。
据TrendForce报告预计，高意集团、Wolfspeed、Qromis等碳化硅衬底厂商均有望在2022下半年量产8英寸衬底，有望逐步缓解6英寸晶圆难以满足碳化硅渗透率逐步提速带来的窘境。
2022年6月，在产业链下游，英飞凌科技与纬湃科技（Vitesco Technologies）签署了碳化硅功率半导体合作协议，在800伏电驱系统中采用碳化硅器件。下游合作的消息虽然不多，也是在未雨绸缪之中。
