成本只要1/3？GaN初創公司譽鴻錦要發起一場“產業效率革命”

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）國內氮化鎵市場再迎來一位新玩家，10月13日，譽鴻錦半導體在深圳國際會展中心（寶安新館） 正式舉辦氮化鎵（GaN）器件品牌發布會，暨譽鴻錦2023年度GaN功率電子器件及招商發布會活動。

作為一家走IDM模式的氮化鎵公司，譽鴻錦在短短1.5年的時間內，完成了從設備、外延、設計、制造、封裝測試的自主全流程IDM工廠搭建，研發周期和建線成本較行業減少2/3，從外延到器件制造只需要7天周期。同時中試線已經達到1.5萬片/月的產能，以及高達85%的良率。

譽鴻錦董事長閆懷寶 對于這些驚人的數字，譽鴻錦董事長閆懷寶在發布會上自信地表示：“這在整個業界是基本上不可被復制的”。而量產速度，僅僅是冰山一角，發布會中譽鴻錦還透露了更大的產業戰略野心。

如何實現更快、更大規模的氮化鎵應用推廣

從智能手機市場上的大規模應用開始，氮化鎵在近些年來展現出巨大的市場潛力。氮化鎵功率產品從手機產業鏈，包括手機充電器、手機內部快充電路，逐步拓展至服務器電源、充電樁、光伏、兩輪電動車甚至新能源汽車等領域。

市場前景廣闊的賽道，近些年也吸引了眾多初創公司以及半導體領域巨頭投入更多資源到氮化鎵領域，比如英飛凌今年3月收購了GaN Systems，繼續增強自身在氮化鎵領域的產品實力。不過隨著新晉玩家的增多，市場競爭越來越大，一些2014/2015年創立的初創公司憑借先發優勢在市場上已經占有較高份額，這意味新玩家需要具備更強的競爭力，才有資格在未來市場上奪得一席之地。

從整場發布會來看，最核心的一個關鍵詞大概是“高效”，無論是從IDM產線構建，還是量產節奏，以及供應周期來看，“高效”是譽鴻錦現階段進入市場的核心競爭力之一。 譽鴻錦品牌戰略官張雷在發布會上提到公司創立的重要背景，首先是從第三代化合物半導體帶來新的創新路徑，第二是從16年開始，國家發布了大量相關產業扶持的政策，無論是政府層面還是市場應用層面，都對化合物半導體在電力電子能源方面的應用有很大期望。

然而實際情況是，截至2023年，包括碳化硅、氮化鎵，在整個功率器件行業的滲透率與硅還有巨大的差距，其中氮化鎵甚至還不到1%。



因此，譽鴻錦希望用更快速度、更大規模來推廣氮化鎵器件在相關領域的應用。要解決這個問題，譽鴻錦通過回歸產業價值的本質提出“產業價值=能效提升-替換成本>0”的解題思路，認為高性能是推動應用創新的動力，而低成本則是推動應用普及的基礎。 目前行業現狀是，全球諸多廠商都在積極推進氮化鎵技術應用的普及，其中海外廠商更多的策略重心是高性能器件的應用，國內廠商則更多是通過常規器件的低成本來推廣氮化鎵應用。

從材料成本來說氮化鎵器件并不會比硅基器件昂貴。譽鴻錦認為氮化鎵滲透率依然低的原因，并不是很多人所認為的氮化鎵器件規模仍然不足，導致成本均攤困難。因為規模是結果而并非原因，本質問題出現在產業效率上，只有把系統效率提升，才能用更低的成本推動器件的大規模應用。

只有從第一性原理出發，搞清楚氮化物半導體的材料原理才能實現正向的研發和工藝，也就是我們俗話說的Know-How，才能提升器件研發效率，同時還需要掌握設備的優化能力來配合器件的制造需求，提升良率和生產效率，也減少后期分選封測的工作量，再通過對工藝制程的理解來實現核心設備的國產替代和自研，進一步降低產線的成本，并最終通過全流程IDM集成的方式減少過程中的時間成本和經濟成本的損耗。最終實現匹敵于硅器件的產業鏈效率和成本。

在目前月產1.5萬片的中試線之后，據張雷透露，目前譽鴻錦的月產能已經做到了國內實際上的產能第一，正在建設的二期線將會在今年年底封頂。二期線建成投產后，產能將會達到每月25萬片，屆時可能成為全球最大的氮化鎵IDM工廠。

產業效率革命：高良率x IDM整合x高研發效率x設備降本x快速應用驗證

前面提到提升器件研發和生產效率，需要從第一性原理出發，這從理論上很容易理解，但實際操作上，更加需要的是掌握Know-How，也就是需要相應的人才。

為了實現這一目標，譽鴻錦在創立之初就組建了產業奠基人級的技術團隊，包括日本氮化鎵化合物半導體先驅、諾貝爾物理學獎得獎者（中村修二，開發出藍色LED）導師酒井士郎（譽鴻錦半導體總工），中國氮化鎵化合物半導體奠基人邵春林博士（譽鴻錦半導體首席科學家）等。

在發布會上，邵春林博士分享自己作為中國最早開展氮化鎵技術研發和產業化的歷史，參與開發了最早的MOCVD設備，以及參與主導了譽鴻錦半導體的規劃與建設和技術創新。并展示了譽鴻錦目前實現的極低外延翹曲控制、均勻性的GaN層厚度以及精準可控的載流子調控等自主關鍵技術能力。并具備在氮化鎵、硅、碳化硅和藍寶石襯底上外延生長氮化鎵材料的技術矩陣，和功率電子、激光與顯示、射頻全產品能力。 另一方面，實現高效的原因還與譽鴻錦高度集成的IDM有關。張雷表示，在氮化鎵行業的IDM公司中，譽鴻錦的設備類型和設備數量都是行業領先，也就是從研發完成后的外延生長、流片、封測都能夠在譽鴻錦的產業園中完成。

在IDM集成度足夠高的情況下，就能夠大幅降低流片和驗證周期，提高研發效率和生產效率。 除此之外，譽鴻錦還具備正向的設備調試和組裝能力。了解到工藝原理，就有能力通過與供應商合作自研，扶持國產化設備，最終做到花費10億元不到，用三分之一的成本實現高于目前IDM量產線的效率。 譽鴻錦將“產業效率革命”，總結為“高良率x IDM整合x高研發效率x設備降本x快速應用驗證”。在多個關鍵因素的綜合下，實現了氮化鎵器件7天制造周期、85%平均量產良率、研發時間縮短2/3、自研設備和國產化設備令產線成本降低2/3的“產業效率革命”。

提供全功率段器件，構建行業首個Super IDM產業集群

值得一提的是，目前譽鴻錦已經能夠提供多封裝形式的全功率段器件，包括常規的100V/150V/650V的氮化鎵MOSFET、900V/1200V的高耐壓氮化鎵MOSFET、行業首個氮化鎵SBD器件等。

其中1200V/85mΩ的氮化鎵MOSFET在今年第四季度就可以送樣，并且1700V的氮化鎵器件也即將會推出。 對于公司未來的發展戰略，張雷在發布會上首次展示了譽鴻錦Super IDM產業集群的生態模式。Super IDM產業集群包括設備&材料端、自主全流程IDM、銷售與技術服務體系群以及終端產品應用生態鏈四大部分，基于該產業集群的深度耦合，實現上游設備自主可控、成本下降，IDM環節極致效率，應用終端快速導入和批量驗證，實現推動氮化鎵產業快速普及的產業目標。



要作為行業的領導者和推動者，必須往上游扶持設備供應商，建立自主產權、安全可控的全產業鏈研發和供應鏈能力；與此同時還需要快速推動應用端，建立終端的生態鏈平臺。 譽鴻錦在終端產品生態鏈平臺上，已經具備儲能充電、電動出行、激光顯示應用等產品品牌。據了解，目前譽鴻錦的Super IDM產業集群已經完成布局，包括前端設備、終端產品等的落地。通過終端產品的落地，能夠更快規?；貙ζ骷a品進行可靠性驗證和早期的市場開拓。



發布會現場，譽鴻錦還與行業top的應用型大學“東莞理工”國際微電子學院就共建人才培養和產業共創平臺項目簽署了戰略合作協議。同時也同“大族激光”旗下的“大族機器人”簽署了氮化鎵電機研發與應用的產業合作戰略協議。

寫在最后

經過數年的發展，如今氮化鎵器件的單價已經接近于同類硅器件，但相比成熟的硅基功率器件產業鏈而言，氮化鎵產業還需要更加強有力的效率提升，加速氮化鎵器件對硅基器件的替代。譽鴻錦也表示，希望憑借更好的器件良率和一致性，以更少更高的規格實現全場景需求和優勢成本覆蓋，兼顧高性能和低成本的方式推動氮化鎵器件全面普及，最終實現“用氮化鎵半導體改變每個人的生活”的產業理想。