成本只要1/3？GaN初创公司誉鸿锦要发起一场“产业效率革命”

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）国内氮化镓市场再迎来一位新玩家，10月13日，誉鸿锦半导体在深圳国际会展中心（宝安新馆） 正式举办氮化镓（GaN）器件品牌发布会，暨誉鸿锦2023年度GaN功率电子器件及招商发布会活动。

作为一家走IDM模式的氮化镓公司，誉鸿锦在短短1.5年的时间内，完成了从设备、外延、设计、制造、封装测试的自主全流程IDM工厂搭建，研发周期和建线成本较行业减少2/3，从外延到器件制造只需要7天周期。同时中试线已经达到1.5万片/月的产能，以及高达85%的良率。

誉鸿锦董事长闫怀宝 对于这些惊人的数字，誉鸿锦董事长闫怀宝在发布会上自信地表示：“这在整个业界是基本上不可被复制的”。而量产速度，仅仅是冰山一角，发布会中誉鸿锦还透露了更大的产业战略野心。

如何实现更快、更大规模的氮化镓应用推广

从智能手机市场上的大规模应用开始，氮化镓在近些年来展现出巨大的市场潜力。氮化镓功率产品从手机产业链，包括手机充电器、手机内部快充电路，逐步拓展至服务器电源、充电桩、光伏、两轮电动车甚至新能源汽车等领域。

市场前景广阔的赛道，近些年也吸引了众多初创公司以及半导体领域巨头投入更多资源到氮化镓领域，比如英飞凌今年3月收购了GaN Systems，继续增强自身在氮化镓领域的产品实力。不过随着新晋玩家的增多，市场竞争越来越大，一些2014/2015年创立的初创公司凭借先发优势在市场上已经占有较高份额，这意味新玩家需要具备更强的竞争力，才有资格在未来市场上夺得一席之地。

从整场发布会来看，最核心的一个关键词大概是“高效”，无论是从IDM产线构建，还是量产节奏，以及供应周期来看，“高效”是誉鸿锦现阶段进入市场的核心竞争力之一。 誉鸿锦品牌战略官张雷在发布会上提到公司创立的重要背景，首先是从第三代化合物半导体带来新的创新路径，第二是从16年开始，国家发布了大量相关产业扶持的政策，无论是政府层面还是市场应用层面，都对化合物半导体在电力电子能源方面的应用有很大期望。

然而实际情况是，截至2023年，包括碳化硅、氮化镓，在整个功率器件行业的渗透率与硅还有巨大的差距，其中氮化镓甚至还不到1%。



因此，誉鸿锦希望用更快速度、更大规模来推广氮化镓器件在相关领域的应用。要解决这个问题，誉鸿锦通过回归产业价值的本质提出“产业价值=能效提升-替换成本>0”的解题思路，认为高性能是推动应用创新的动力，而低成本则是推动应用普及的基础。 目前行业现状是，全球诸多厂商都在积极推进氮化镓技术应用的普及，其中海外厂商更多的策略重心是高性能器件的应用，国内厂商则更多是通过常规器件的低成本来推广氮化镓应用。

从材料成本来说氮化镓器件并不会比硅基器件昂贵。誉鸿锦认为氮化镓渗透率依然低的原因，并不是很多人所认为的氮化镓器件规模仍然不足，导致成本均摊困难。因为规模是结果而并非原因，本质问题出现在产业效率上，只有把系统效率提升，才能用更低的成本推动器件的大规模应用。

只有从第一性原理出发，搞清楚氮化物半导体的材料原理才能实现正向的研发和工艺，也就是我们俗话说的Know-How，才能提升器件研发效率，同时还需要掌握设备的优化能力来配合器件的制造需求，提升良率和生产效率，也减少后期分选封测的工作量，再通过对工艺制程的理解来实现核心设备的国产替代和自研，进一步降低产线的成本，并最终通过全流程IDM集成的方式减少过程中的时间成本和经济成本的损耗。最终实现匹敌于硅器件的产业链效率和成本。

在目前月产1.5万片的中试线之后，据张雷透露，目前誉鸿锦的月产能已经做到了国内实际上的产能第一，正在建设的二期线将会在今年年底封顶。二期线建成投产后，产能将会达到每月25万片，届时可能成为全球最大的氮化镓IDM工厂。

产业效率革命：高良率x IDM整合x高研发效率x设备降本x快速应用验证

前面提到提升器件研发和生产效率，需要从第一性原理出发，这从理论上很容易理解，但实际操作上，更加需要的是掌握Know-How，也就是需要相应的人才。

为了实现这一目标，誉鸿锦在创立之初就组建了产业奠基人级的技术团队，包括日本氮化镓化合物半导体先驱、诺贝尔物理学奖得奖者（中村修二，开发出蓝色LED）导师酒井士郎（誉鸿锦半导体总工），中国氮化镓化合物半导体奠基人邵春林博士（誉鸿锦半导体首席科学家）等。

在发布会上，邵春林博士分享自己作为中国最早开展氮化镓技术研发和产业化的历史，参与开发了最早的MOCVD设备，以及参与主导了誉鸿锦半导体的规划与建设和技术创新。并展示了誉鸿锦目前实现的极低外延翘曲控制、均匀性的GaN层厚度以及精准可控的载流子调控等自主关键技术能力。并具备在氮化镓、硅、碳化硅和蓝宝石衬底上外延生长氮化镓材料的技术矩阵，和功率电子、激光与显示、射频全产品能力。 另一方面，实现高效的原因还与誉鸿锦高度集成的IDM有关。张雷表示，在氮化镓行业的IDM公司中，誉鸿锦的设备类型和设备数量都是行业领先，也就是从研发完成后的外延生长、流片、封测都能够在誉鸿锦的产业园中完成。

在IDM集成度足够高的情况下，就能够大幅降低流片和验证周期，提高研发效率和生产效率。 除此之外，誉鸿锦还具备正向的设备调试和组装能力。了解到工艺原理，就有能力通过与供应商合作自研，扶持国产化设备，最终做到花费10亿元不到，用三分之一的成本实现高于目前IDM量产线的效率。 誉鸿锦将“产业效率革命”，总结为“高良率x IDM整合x高研发效率x设备降本x快速应用验证”。在多个关键因素的综合下，实现了氮化镓器件7天制造周期、85%平均量产良率、研发时间缩短2/3、自研设备和国产化设备令产线成本降低2/3的“产业效率革命”。

提供全功率段器件，构建行业首个Super IDM产业集群

值得一提的是，目前誉鸿锦已经能够提供多封装形式的全功率段器件，包括常规的100V/150V/650V的氮化镓MOSFET、900V/1200V的高耐压氮化镓MOSFET、行业首个氮化镓SBD器件等。

其中1200V/85mΩ的氮化镓MOSFET在今年第四季度就可以送样，并且1700V的氮化镓器件也即将会推出。 对于公司未来的发展战略，张雷在发布会上首次展示了誉鸿锦Super IDM产业集群的生态模式。Super IDM产业集群包括设备&材料端、自主全流程IDM、销售与技术服务体系群以及终端产品应用生态链四大部分，基于该产业集群的深度耦合，实现上游设备自主可控、成本下降，IDM环节极致效率，应用终端快速导入和批量验证，实现推动氮化镓产业快速普及的产业目标。



要作为行业的领导者和推动者，必须往上游扶持设备供应商，建立自主产权、安全可控的全产业链研发和供应链能力；与此同时还需要快速推动应用端，建立终端的生态链平台。 誉鸿锦在终端产品生态链平台上，已经具备储能充电、电动出行、激光显示应用等产品品牌。据了解，目前誉鸿锦的Super IDM产业集群已经完成布局，包括前端设备、终端产品等的落地。通过终端产品的落地，能够更快规模化地对器件产品进行可靠性验证和早期的市场开拓。



发布会现场，誉鸿锦还与行业top的应用型大学“东莞理工”国际微电子学院就共建人才培养和产业共创平台项目签署了战略合作协议。同时也同“大族激光”旗下的“大族机器人”签署了氮化镓电机研发与应用的产业合作战略协议。

写在最后

经过数年的发展，如今氮化镓器件的单价已经接近于同类硅器件，但相比成熟的硅基功率器件产业链而言，氮化镓产业还需要更加强有力的效率提升，加速氮化镓器件对硅基器件的替代。誉鸿锦也表示，希望凭借更好的器件良率和一致性，以更少更高的规格实现全场景需求和优势成本覆盖，兼顾高性能和低成本的方式推动氮化镓器件全面普及，最终实现“用氮化镓半导体改变每个人的生活”的产业理想。