10月25日，尘埃落定，英飞凌科技宣布完成收购加拿大GaN Systems（氮化镓系统公司）。这家总部位于渥太华的公司将为英飞凌带来丰富的氮化镓（GaN）功率转换解决方案产品组合和领先的应用技术。据悉，此项收购已获得所有必要的监管部门审批；交易结束后，GaN Systems正式成为英飞凌的组成部分。
又一家SiC+GaN就此诞生
事实上，英飞凌原本就是一家拥有领先碳化硅（SiC）技术的龙头企业。这次英飞凌科技完成GaN Systems收购，无疑也将使其成为领先的GaN龙头企业，进而打造出一个第三代半功率导体器件的“双料冠军”。
对于此次大手笔动作，英飞凌科技首席执行官Jochen Hanebeck表示：“GaN技术为打造更加低碳节能的解决方案扫清了障碍，有助于推动低碳化进程。收购GaN Systems将显著推进我们的GaN技术路线图，并使我们同时拥有所有主要的功率半导体技术，进一步增强英飞凌在功率系统领域的领导地位。”
显而易见，完成收购后，英飞凌拥有了450名GaN技术专家和超过350个GaN技术专利，进一步扩大了英飞凌在功率半导体领域的领先优势，并将大幅缩短新产品的上市周期。英飞凌和GaN Systems在知识产权、对应用的深刻理解以及成熟的客户项目规划方面能够优势互补，这为英飞凌满足各种快速增长的应用需求创造了极为有利的条件。
早在2023年3月，英飞凌就和GaN Systems签署了最终协议。根据该协议，英飞凌将斥资8.3亿美元收购GaN Systems。这笔“全现金”收购交易是使用现有的流动资金来完成的。看来不像业界此前认为的那样“地主家也缺钱”，这个“地主”并不缺钱！
将供应链和价值链串在一起
据不完全统计，从2018年开始，为了应对SiC愈演愈烈的生态竞争，英飞凌就动作频频。其中包括：与科锐（现为Wolfspeed）签署SiC晶圆长期供货战略协议；收购拥有创新冷切割技术（Cold Split）的德国新创公司Siltectra；与安森被美2021年收购的GT Advanced Technologies（GTAT）签署五年SiC晶棒供货协议；与日本材料集团昭和电工（Showa Denko）签署为期两年SiC晶圆供应协议；与高意集团（II-VI）签署多年期SiC晶圆供应协议；与纬湃科技（Vitesco Technologies）签署800V电驱系统SiC功率半导体合作协议；与汽车制造集团Stellantis达成为期十年供应协议；与大众汽车达成供应协议，并与雷诺和宝马建立了关系；与越南车企Vinfast建立合作关系，在河内建立“应用能力中心”，助力开发未来智能汽车解决方案；与鸿海集团签订合作备忘录，在牵引逆变器、车载充电器和DC-DC转换器等汽车大功率应用中实施SiC技术。
这些合作有买有卖，买的是材料，卖的是器件，把供应链和价值链有机串在了一起。
英飞凌扩大产能的脚步也一直没有停止。2022年，英飞凌宣布在马来西亚居林工厂投资逾20亿欧元建造第三个厂区，扩大SiC和氮化镓等宽禁带半导体产能，新工厂计划于2024年投产。英飞凌表示，预计到2027年其SiC产能将增加10倍，销售额将增至约30亿欧元。
进入2023年，英飞凌与天科合达和天岳先进前后脚双双签约，并没有忽略中国SiC材料行业比肩国际水平的晶锭缺陷和晶圆、衬底良率方面的进展，做到了左右逢源。用英飞凌首席采购官Angelique van der Burg的话说就是为了“落实多供应商和多国采购战略，以增强自身供应链弹性，让客户群体从中受益。”
SiC赛道的领跑者
事实上，英飞凌早已成为SiC赛道的领跑者。其专利CoolSiC™ 系列产品已经是工业用功率半导体领域最具竞争力的组合。除了光伏逆变器和工业电源外，SiC的优势对于汽车电子也特别重要。SiC功率半导体主要用于电动汽车电驱系统的主逆变器、车载充电装置和充电基础设施。
10月26日，在英飞凌2023大中华区生态创新峰会上，英飞凌科技全球高级副总裁及大中华区总裁、英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部负责人潘大伟介绍，到2030年末，英飞凌在全球SiC市场份额将达到30%，成为SiC领域的领导力量。
虽然英飞凌SiC业务发展势如破竹，Angelique van der Burg也说“SiC化合物半导体在功率密度和效率方面制定了新标杆”，但这并不妨碍英飞凌谋求新的竞争赛道，这就是上面说的GaN。
难以理解的问题
2023年8月22日，SiC头部玩家Wolfspeed将碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）射频业务卖给了MACOM，合同金额为1.25亿美元。该业务最近的年收入约为1.5亿美元，是Wolfspeed（前Cree）五年前以3.45亿欧元从英飞凌收购的。看来，这个“地主”并不富裕，这项预计在今年年底完成的交易资金将用于Wolfspeed SiC产能扩张。
值得一提的是，GaN-on-SiC射频器件主要应用于5G宏基站、卫星通信、微波雷达、航空航天等军事/民用领域；而英飞凌采用的是硅基氮化镓（GaN-on-Si）工艺，制造的功率器件有助于大功率快充充电器、新能源车、数据中心等领域实现快速渗透。GaN-on-Si基于硅技术，可用较低的资本支出进行生产，器件能够以高频率和高功率水平运行。
Wolfspeed看来是孤注一掷SiC业务了，并不想在其他赛道发展。而英飞凌则不同，采取的是双管齐下的战略，欲通吃不同赛道而后快。这次收购GaN System只是作为英飞凌已成功开发出的GaN-on-Si工艺的补充。据了解，英飞凌已在采用该工艺制造E-Mode结构的CoolGaN™ 系列HEMT器件，并已批量应用。
综上，第一个疑问是：五年前从英飞凌收购的射频业务包括GaN-on-SiC技术，该技术也可以制造功率器件。Cree首席执行官Gregg Lowe也曾表示:“此次收购巩固了Wolfspeed在RF GaN-on-SiC技术上的领导地位，并提供了进入更多市场、客户和封装专业技术的渠道。”为什么会贵买贱卖呢？
第二个疑问是，为促进GaN功率器件的发展，罗姆自2018年就开始与GaN Systems进行合作，近年来其GaN业务也是越来越火。为什么罗姆没有收购GaN Systems，却将其拱手让给了英飞凌呢？
更难以理解的是……
2014年8月，英飞凌砸下30亿美金全资收购了国际整流器（IR）公司。IR是全球功率半导体和管理方案领导厂商。收购IR有利于稳固英飞凌在功率半导体全球市场上的领先地位，不过并英飞凌没有买到IR的GaN技术。
事实上，早在2010年，IR就发布了全球第一个商用GaN功率器件，正式拉开GaN在功率器件领域的商业化大幕。在被英飞凌收购之前的2007年，IR公司首席执行官Alex Lidow离开IR，创立了宜普电源转换公司（EPC），开始规划GaN的未来。Alex Lidow是HEXFET功率MOSFET的共同发明者，拥有21项功率MOSFET及GaN FET专利权。基于此，英飞凌并没能在并购时买下IR的GaN技术。
宜普电源转换公司首席执行官Alex Lidow
宜普公司是推动GaN器件商业化发展的主要力量之一，2009年6月推出了第一款商用增强型氮化镓（eGaN® FET）晶体管，它也是一种E-Mode结构，和后来英飞凌的CoolGaN™ 同为增强型结构。其实，现在市场上采用E-Mode结构的GaN器件很多，这种常闭型器件不加信号时，始终处于导通状态。要使GaN变成常开，就要加p掺杂偏置层，有可能增加风险；另外E-mode器件阈值电压低，可能导致栅极对噪声和dV/dt瞬态的抗扰度较差。另一种是D-Mode（耗尽模式）结构，其结构简单、工艺易于实现，可以支持更宽泛的栅极驱动电压，可靠性更高。
不管怎样，虽然当年没有机会收购GaN，英飞凌还是自己开发了GaN技术，如今又有来自GaN Systems的技术互补，终于形成了GaN和SiC两条腿齐头并进的态势。
现在，“双擎驱动”既做SiC又做GaN的公司越来越多，罗姆、ST、纳微半导体、Power Integrations（PI）、三菱电机等等，着实不少。
例如，专注GaN功率芯片的行业领导者纳微半导体在2022年8月收购GeneSiC，扩张至同为第三代半导体的SiC赛道。公司首席执行官兼联合创始人Gene Sheridan说：“增加SiC等产品线有助于我们广泛布局下一代电气化应用的电源管理解决方案，目标市场包括电动汽车、太阳能/储能、家电/工业和移动/消费类应用。”
ST中国区总裁中国区总裁曹志平也曾表示：“我们将加大对SiC以及GaN的技术研发投入和垂直整合，通过并购实现技术引入，通过建厂扩大内部产能。”
收购会不会延续？
事实上，同为宽禁带半导体的SiC和GaN各有各的用处，虽然有一些重合。GaN器件常用于电压800V以下应用，例如充电器、基站、5G相关的高频产品；SiC则适用于更大的电压范围（可达1500V以上），比如电动车、电动车充电基础设施、太阳能及离岸风电等大功率低频设备。
不过，由于SiC晶圆制造难度极高，产能非常有限，原料价格也非常高，因此在市场份额上，GaN也是一种有前途的宽带隙材料，但在高压应用方面并不是SiC的直接竞争对手。
GaN的成本优势在于其在硅衬底上制造，但这一特性也限制了其击穿电压，所以不太适合高压应用。另外，GaN的热性能较差，其外延层的厚度也带来了很大技术挑战。
鉴于GaN和SiC可以覆盖几乎整个电压范围的各种应用，不知道作为功率半导体翘楚的安森美会不会也打起GaN的主意，毕竟现在市场上的GaN公司已经为数不多了，比如EPC、Transphorm、英诺赛科（Innoscience）等。要买就得及早下手了！
