10月25日，塵埃落定，英飛凌科技宣布完成收購加拿大GaN Systems（氮化鎵系統公司）。這家總部位于渥太華的公司將為英飛凌帶來豐富的氮化鎵（GaN）功率轉換解決方案產品組合和領先的應用技術。據悉，此項收購已獲得所有必要的監管部門審批；交易結束后，GaN Systems正式成為英飛凌的組成部分。
又一家SiC+GaN就此誕生
事實上，英飛凌原本就是一家擁有領先碳化硅（SiC）技術的龍頭企業。這次英飛凌科技完成GaN Systems收購，無疑也將使其成為領先的GaN龍頭企業，進而打造出一個第三代半功率導體器件的“雙料冠軍”。
對于此次大手筆動作，英飛凌科技首席執行官Jochen Hanebeck表示：“GaN技術為打造更加低碳節能的解決方案掃清了障礙，有助于推動低碳化進程。收購GaN Systems將顯著推進我們的GaN技術路線圖，并使我們同時擁有所有主要的功率半導體技術，進一步增強英飛凌在功率系統領域的領導地位。”
顯而易見，完成收購后，英飛凌擁有了450名GaN技術專家和超過350個GaN技術專利，進一步擴大了英飛凌在功率半導體領域的領先優勢，并將大幅縮短新產品的上市周期。英飛凌和GaN Systems在知識產權、對應用的深刻理解以及成熟的客戶項目規劃方面能夠優勢互補，這為英飛凌滿足各種快速增長的應用需求創造了極為有利的條件。
早在2023年3月，英飛凌就和GaN Systems簽署了最終協議。根據該協議，英飛凌將斥資8.3億美元收購GaN Systems。這筆“全現金”收購交易是使用現有的流動資金來完成的。看來不像業界此前認為的那樣“地主家也缺錢”，這個“地主”并不缺錢！
將供應鏈和價值鏈串在一起
據不完全統計，從2018年開始，為了應對SiC愈演愈烈的生態競爭，英飛凌就動作頻頻。其中包括：與科銳（現為Wolfspeed）簽署SiC晶圓長期供貨戰略協議；收購擁有創新冷切割技術（Cold Split）的德國新創公司Siltectra；與安森被美2021年收購的GT Advanced Technologies（GTAT）簽署五年SiC晶棒供貨協議；與日本材料集團昭和電工（Showa Denko）簽署為期兩年SiC晶圓供應協議；與高意集團（II-VI）簽署多年期SiC晶圓供應協議；與緯湃科技（Vitesco Technologies）簽署800V電驅系統SiC功率半導體合作協議；與汽車制造集團Stellantis達成為期十年供應協議；與大眾汽車達成供應協議，并與雷諾和寶馬建立了關系；與越南車企Vinfast建立合作關系，在河內建立“應用能力中心”，助力開發未來智能汽車解決方案；與鴻海集團簽訂合作備忘錄，在牽引逆變器、車載充電器和DC-DC轉換器等汽車大功率應用中實施SiC技術。
這些合作有買有賣，買的是材料，賣的是器件，把供應鏈和價值鏈有機串在了一起。
英飛凌擴大產能的腳步也一直沒有停止。2022年，英飛凌宣布在馬來西亞居林工廠投資逾20億歐元建造第三個廠區，擴大SiC和氮化鎵等寬禁帶半導體產能，新工廠計劃于2024年投產。英飛凌表示，預計到2027年其SiC產能將增加10倍，銷售額將增至約30億歐元。
進入2023年，英飛凌與天科合達和天岳先進前后腳雙雙簽約，并沒有忽略中國SiC材料行業比肩國際水平的晶錠缺陷和晶圓、襯底良率方面的進展，做到了左右逢源。用英飛凌首席采購官Angelique van der Burg的話說就是為了“落實多供應商和多國采購戰略，以增強自身供應鏈彈性，讓客戶群體從中受益。”
SiC賽道的領跑者
事實上，英飛凌早已成為SiC賽道的領跑者。其專利CoolSiC? 系列產品已經是工業用功率半導體領域最具競爭力的組合。除了光伏逆變器和工業電源外，SiC的優勢對于汽車電子也特別重要。SiC功率半導體主要用于電動汽車電驅系統的主逆變器、車載充電裝置和充電基礎設施。
10月26日，在英飛凌2023大中華區生態創新峰會上，英飛凌科技全球高級副總裁及大中華區總裁、英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部負責人潘大偉介紹，到2030年末，英飛凌在全球SiC市場份額將達到30%，成為SiC領域的領導力量。
雖然英飛凌SiC業務發展勢如破竹，Angelique van der Burg也說“SiC化合物半導體在功率密度和效率方面制定了新標桿”，但這并不妨礙英飛凌謀求新的競爭賽道，這就是上面說的GaN。
難以理解的問題
2023年8月22日，SiC頭部玩家Wolfspeed將碳化硅基氮化鎵（GaN-on-SiC）射頻業務賣給了MACOM，合同金額為1.25億美元。該業務最近的年收入約為1.5億美元，是Wolfspeed（前Cree）五年前以3.45億歐元從英飛凌收購的。看來，這個“地主”并不富裕，這項預計在今年年底完成的交易資金將用于Wolfspeed SiC產能擴張。
值得一提的是，GaN-on-SiC射頻器件主要應用于5G宏基站、衛星通信、微波雷達、航空航天等軍事/民用領域；而英飛凌采用的是硅基氮化鎵（GaN-on-Si）工藝，制造的功率器件有助于大功率快充充電器、新能源車、數據中心等領域實現快速滲透。GaN-on-Si基于硅技術，可用較低的資本支出進行生產，器件能夠以高頻率和高功率水平運行。
Wolfspeed看來是孤注一擲SiC業務了，并不想在其他賽道發展。而英飛凌則不同，采取的是雙管齊下的戰略，欲通吃不同賽道而后快。這次收購GaN System只是作為英飛凌已成功開發出的GaN-on-Si工藝的補充。據了解，英飛凌已在采用該工藝制造E-Mode結構的CoolGaN? 系列HEMT器件，并已批量應用。
綜上，第一個疑問是：五年前從英飛凌收購的射頻業務包括GaN-on-SiC技術，該技術也可以制造功率器件。Cree首席執行官Gregg Lowe也曾表示:“此次收購鞏固了Wolfspeed在RF GaN-on-SiC技術上的領導地位，并提供了進入更多市場、客戶和封裝專業技術的渠道。”為什么會貴買賤賣呢？
第二個疑問是，為促進GaN功率器件的發展，羅姆自2018年就開始與GaN Systems進行合作，近年來其GaN業務也是越來越火。為什么羅姆沒有收購GaN Systems，卻將其拱手讓給了英飛凌呢？
更難以理解的是……
2014年8月，英飛凌砸下30億美金全資收購了國際整流器（IR）公司。IR是全球功率半導體和管理方案領導廠商。收購IR有利于穩固英飛凌在功率半導體全球市場上的領先地位，不過并英飛凌沒有買到IR的GaN技術。
事實上，早在2010年，IR就發布了全球第一個商用GaN功率器件，正式拉開GaN在功率器件領域的商業化大幕。在被英飛凌收購之前的2007年，IR公司首席執行官Alex Lidow離開IR，創立了宜普電源轉換公司（EPC），開始規劃GaN的未來。Alex Lidow是HEXFET功率MOSFET的共同發明者，擁有21項功率MOSFET及GaN FET專利權。基于此，英飛凌并沒能在并購時買下IR的GaN技術。
宜普電源轉換公司首席執行官Alex Lidow
宜普公司是推動GaN器件商業化發展的主要力量之一，2009年6月推出了第一款商用增強型氮化鎵（eGaN? FET）晶體管，它也是一種E-Mode結構，和后來英飛凌的CoolGaN? 同為增強型結構。其實，現在市場上采用E-Mode結構的GaN器件很多，這種常閉型器件不加信號時，始終處于導通狀態。要使GaN變成常開，就要加p摻雜偏置層，有可能增加風險；另外E-mode器件閾值電壓低，可能導致柵極對噪聲和dV/dt瞬態的抗擾度較差。另一種是D-Mode（耗盡模式）結構，其結構簡單、工藝易于實現，可以支持更寬泛的柵極驅動電壓，可靠性更高。
不管怎樣，雖然當年沒有機會收購GaN，英飛凌還是自己開發了GaN技術，如今又有來自GaN Systems的技術互補，終于形成了GaN和SiC兩條腿齊頭并進的態勢。
現在，“雙擎驅動”既做SiC又做GaN的公司越來越多，羅姆、ST、納微半導體、Power Integrations（PI）、三菱電機等等，著實不少。
例如，專注GaN功率芯片的行業領導者納微半導體在2022年8月收購GeneSiC，擴張至同為第三代半導體的SiC賽道。公司首席執行官兼聯合創始人Gene Sheridan說：“增加SiC等產品線有助于我們廣泛布局下一代電氣化應用的電源管理解決方案，目標市場包括電動汽車、太陽能/儲能、家電/工業和移動/消費類應用。”
ST中國區總裁中國區總裁曹志平也曾表示：“我們將加大對SiC以及GaN的技術研發投入和垂直整合，通過并購實現技術引入，通過建廠擴大內部產能。”
收購會不會延續？
事實上，同為寬禁帶半導體的SiC和GaN各有各的用處，雖然有一些重合。GaN器件常用于電壓800V以下應用，例如充電器、基站、5G相關的高頻產品；SiC則適用于更大的電壓范圍（可達1500V以上），比如電動車、電動車充電基礎設施、太陽能及離岸風電等大功率低頻設備。
不過，由于SiC晶圓制造難度極高，產能非常有限，原料價格也非常高，因此在市場份額上，GaN也是一種有前途的寬帶隙材料，但在高壓應用方面并不是SiC的直接競爭對手。
GaN的成本優勢在于其在硅襯底上制造，但這一特性也限制了其擊穿電壓，所以不太適合高壓應用。另外，GaN的熱性能較差，其外延層的厚度也帶來了很大技術挑戰。
鑒于GaN和SiC可以覆蓋幾乎整個電壓范圍的各種應用，不知道作為功率半導體翹楚的安森美會不會也打起GaN的主意，畢竟現在市場上的GaN公司已經為數不多了，比如EPC、Transphorm、英諾賽科（Innoscience）等。要買就得及早下手了！
