5G、AI、汽車加持，半導體用量驟增，聽聽材料廠商怎麼説

四方集運查詢香港電話網報道（文/黃晶晶）5G、人工智能以及能源效率對半導體芯片的需求增長已經是趨勢，現時出現的芯片缺貨現象也離不開這些新興應用需求的影響。追溯到芯片上游，其實晶圓片材料至關重要。知名襯底供應商法國Soitec公司日前舉行的線上媒體會上，Soitec全球戰略負責人ThomasPiliszczuk，首席運營官兼全球業務部主管BernardAspar，全球銷售主管CalvinChen，以及中國區戰略發展總監張萬鵬悉數在場，分享了襯底材料如何助力三大應用以及公司的發展策略。

需求的焦點來自5G、邊緣AI、電動汽車等

Soitec高管特別分享三個數據，一是5G手機今年的出貨預計超過5億台，圍繞5G又可以開發更多創新電子應用，例如5G+工業，5G+IoT等。二是2021年邊緣AI強力驅動行業增長。另外，預計今年具有AI能力的設備將有100億台。三是2025年電動汽車的銷量將達到2000萬，能源效率的需求還將在工業應用、太陽能、綠色能源或其它基礎設施中釋放。


目前為了向市場交付解決方案，行業面臨着一些挑戰，包括需要超越摩爾定律、尋找新型的體系架構、新型的結構、新型的材料、新的縮減尺寸的方法，以及採用最先進的封裝技術。Soitec高管表示，對Soitec而言，我們提供優化襯底，品種豐富的新型半導體材料，它們幫助行業解決上述問題，也為我們帶來了諸多機會。

5G智能手機需要更多的襯底面積

過去10年不同通信技術代際（從2G/3G到5G等）的手機對於優化襯底需求發生着變化。Soitec預測了RF-SOI、FD-SOI、POI產品在不同代際的手機中的應用面積，可以看到Soitec優化襯底產品的應用面積增長非常可觀。


面向高端智能手機應用於RFFEM和毫米波模塊的RF-SOI和FD-SOI的面積也是顯著增加的。這些應用為Soitec優化襯底帶來了市場機會。

汽車電子系統對優化襯底的需求

以2019年，2020-2022年，以及2022年及未來這三年汽車電子發展情況來看，不同代際的汽車半導體器件含量增長，帶動Soitec優化襯底的應用面積增長，並且促使Soitec創造了新的應用和芯片種類。



從汽車半導體對於Soitec優化襯底的應用機會來看，下圖綠色框皆代表着這樣的機會，幾乎佔據了七成的機會點，這樣的機會覆蓋了汽車半導體的互連、自動化和電動化等各方面。

Soitec豐富的產品組合

Soitec高管表示，正是因為Soitec的領先技術，包括SmartCutTM、SmartStackingTM、Epitaxy，使得Soitec能夠生產多種優化襯底。

Soitec的優化襯底產品組合包括了：SOI、硅基的、非硅基的，包括壓電襯底和其它化合物產品的其他新材料襯底。

具體來看，面向5G，Soitec提供RF-SOI、FD-SOI、Power-SOI、Photonics-SOI、Imager-SOI。

面向汽車領域，有FD-SOI產品、Power-SOI產品，以及Imager-SOI，用於成像與傳感領域。

POI優化襯底，也就是壓電優化襯底，它是在絕緣層上加壓電材料，可用於濾波器方面。

另外還有氮化鎵，硅基氮化鎵可以用於5G和汽車領域。



關於RF-SOI，智能手機對射頻器件的需求增加，例如Sub-6GHz的RF-SOI採用面積在5G手機中的含量比4G手機高了60%，而同時又比中等的手機高了100%。RF-SOI在毫米波以及Wi-Fi6領域的增長也在加快。

關於FD-SOI，市場上越來越多的公司採用這一技術，例如意法半導體、格芯、三星，以及萊迪思的CrossLink，FD-SOI突出的超低功耗能力使其採用率上升。此外，從通過AI管理的射頻到SoC以及新一代的Soitec技術為雲端添加無線電連接，也帶動了一系列FD-SOI的應用。同時，各個代工廠也在進一步地開發新的技術節點，例如18納米和12納米。

Soitec的Specialty-SOI單元，針對不同的應用來設計不同的產品。Power-SOI，主要用於汽車的電源管理控制。其他Specialty-SOI的產品，包括用於影像的Imager-SOI和Photonics-SOI。Soitec的Photonics-SOI產品已經成為行業標準，特別是數據中心以及收發器的應用領域。

用於濾波器的POI襯底。POI襯底能夠為5G濾波器提供在帶寬、損耗、温度穩定性、排斥等方面優秀的表現。對於聲表波濾波器市場而言，POI可以助力聲表波的濾波器應用於Sub-6HGz市場。早前，Soitec與高通公司簽訂協議，助其開發產品用於4G、5G、濾波器方面。在150毫米POI襯底方面也在爬坡量產，並且產能準備擴張到50萬片每年。

2019年5月Soitec併購了EpiGaN，現在這個業務單元已經完美有機地結合到整體業務組中，SoitecBelgium（原EpiGaN）主要提供氮化鎵外延片產品。包括硅基的氮化鎵，以及碳化硅基的氮化鎵。Soitec目前可以提供用於射頻器件，覆蓋基站、智能手機（Sub-6GHz以及毫米波）應用的氮化鎵外延片。

Soitec開發中的產品有碳化硅襯底。碳化硅晶圓頂層是高質量的碳化硅，下面一層是低電阻率的襯底。Soitec與應用材料公司合作開發的碳化硅產品，目前已經開始第一批的試生產，研發樣品已經交付給客户，同時也獲得了技術驗證，電動汽車將是碳化硅產品最主要的增長驅動力。



目前，Soitec收購了芯片設計公司DolphinDesign，旨在加速為電子行業提供Soitec自主研發設計的優化襯底。據悉，DolphinDesign已經向市場交付了一些關鍵的針對於FD-SOI特性的IP設計技術。

作為重要的芯片廠商之一，格芯正在向全球的客户提供這種IP設計，這使得眾多應用及無晶圓廠半導體公司加速採納FD-SOI技術並擴張其生產規模。總體來説，收購DolphinDesign，使Soitec能提供出色的解決方案用於IP設計、完整地設計產品，滿足低功耗和高能效應用的需求。總之，Soitec表示對於DolphinDesign在未來的發展持樂觀態度。

小結：

新興應用對優化襯底的需求十分可觀，為此，Soitec在全球範圍經營的多家工廠加緊生產及擴產。

其中，在法國，Soitec擁有三家正在全馬力、全產線投入SOI生產的工廠，同時POI產品的產能也在逐步擴大。在新加坡，Soitec建設了300mmSOI晶圓製造工廠，旨在擴大其全球產能。在中國，Soitec與新傲科技達成協作，在上海擴產200mmSOI晶圓，目前新傲科技正在努力擴大產能。同時Soitec也在考量未來幾年的市場需求，有必要的話會提前對產能部署作出安排。

Soitec高管表示，目前在國內有超過30個合作項目，將在中國加強與本地行業夥伴的合作，建立靈活的商業合作模式，建立本地供應鏈以及本地支持。

Soitec預測2022財年，公司年營收將達到9億美元。鑑於SoitecRF-SOI、Power-SOI產品已經成為業界標準，預計隨着終端客户採用率的不斷提高，將有爆發式增長。

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