PI收購美國垂直GaN技術(shù)開(kāi)發(fā)商O(píng)dyssey

作者 | 發(fā)布日期 2024 年 05 月 08 日 17:27 | 分類(lèi) 氮化鎵GaN

近年來(lái),GaN(氮化鎵)技術(shù)得益于高頻率、高功率、耐高溫、低功耗等特性,迅速滲透消費電子市場(chǎng),并進(jìn)一步向更高功率的應用市場(chǎng)探索。然而,在消費電子市場(chǎng)的發(fā)展空間不斷縮小之際,GaN在高壓高功率市場(chǎng)的發(fā)展不如預期,在此背景下,多家廠(chǎng)商因經(jīng)營(yíng)不佳,相繼選擇調整業(yè)務(wù),或并入實(shí)力雄厚的功率半導體大廠(chǎng),或直接退出市場(chǎng)。

PI收購Odyssey

在這一輪行業(yè)洗牌中,美國垂直GaN晶體管技術(shù)開(kāi)發(fā)商O(píng)dyssey Semiconductor Technologies也于今年3月宣布出售公司資產(chǎn)。

關(guān)于買(mǎi)家信息,Odyssey當時(shí)僅透露對方是一家大型半導體公司,其他信息保密。直到昨日(5/7),真相浮出水面——Odyssey的收購方為美國高壓GaN技術(shù)商Power Integrations(PI)。

圖片來(lái)源:Odyssey

據PI官方消息顯示,本次交易預計2024年7月完成,屆時(shí)Odyssey的所有關(guān)鍵員工都將加入PI的技術(shù)部門(mén)。PI沒(méi)有提及交易金額,按照Odyssey此前透露的情況來(lái)看,本次收購價(jià)為952萬(wàn)美元。

值得一提的是,該公司原本還有上市的計劃,據2022年2月消息顯示,Odyssey向美國證券交易委員會(huì )提交了注冊聲明,計劃登陸納斯達克。實(shí)際情況表明,Odyssey未能順利按照計劃前進(jìn),其業(yè)績(jì)也反映了GaN行業(yè)整體經(jīng)營(yíng)面臨挑戰:2023年,該公司總營(yíng)收約29萬(wàn)美元,但凈利潤虧損了447萬(wàn)美元。

垂直GaN技術(shù)機會(huì )與挑戰并存

Odyssey資產(chǎn)的核心和關(guān)鍵即垂直GaN晶體管技術(shù),據介紹,這項技術(shù)是基于GaN襯底生長(cháng),電流陰極位于GaN襯底底面,陽(yáng)極位于襯底上方,導通電流是豎向流動(dòng)。采用垂直結構的GaN器件有四大明顯的優(yōu)勢。

(1)由于采用同質(zhì)外延方案,GaN-on-GaN相比GaN-on-Si或GaN-on-SiC,擁有更低位錯密度的優(yōu)點(diǎn),器件可靠性和性能更高;
(2)得益于垂直結構的優(yōu)勢,在相同的器件面積下,電壓等級可通過(guò)增加位于晶體管內部的漂移層(用于傳導電流)的厚度來(lái)提高,因此,該技術(shù)適配更高電壓的應用;
(3)垂直結構的電流導通路徑面積大,器件可承受較高的電流密度;
(4)垂直結構更易于產(chǎn)生雪崩效應,可幫助器件吸收電涌(器件兩端電壓或導通的電流出現峰值的情況下),保持正常運行,適用于工業(yè)應用場(chǎng)景。

此前,Odyssey直言,相比Si、SiC及水平GaN,垂直GaN技術(shù)可為應用場(chǎng)景的性能帶來(lái)更顯著(zhù)的提升,而其專(zhuān)有的垂直GaN器件適用于高壓電機、太陽(yáng)能電池板和電動(dòng)汽車(chē)中的下一代800V電池組等電源開(kāi)關(guān)應用。

近兩年來(lái),Odyssey持續投入相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作,2022年9月,Odyssey完成1200V垂直GaN功率器件的開(kāi)發(fā)目標,后于2023年1月宣布650V、1200V GaN垂直產(chǎn)品樣品已在2022年Q4完成開(kāi)發(fā),計劃于2023年Q1開(kāi)始送樣客戶(hù)。

無(wú)獨有偶,美國還有一家廠(chǎng)商同樣看好垂直GaN技術(shù)的前景——NexGen Power Systems,但該公司也沒(méi)能堅持繼續運營(yíng),已在2023年圣誕節前夕倒閉,旗下晶圓廠(chǎng)同步關(guān)閉,原因是難以獲得風(fēng)險融資,經(jīng)營(yíng)舉步維艱。

從這兩家公司的發(fā)展結局足見(jiàn),垂直GaN技術(shù)發(fā)展面臨瓶頸,產(chǎn)業(yè)化難度大,目前主要原因在于:GaN單晶襯底制備效率低,成本極高。因此,基于GaN襯底的垂直GaN器件商業(yè)化仍有很長(cháng)一段路要走。

短期內,無(wú)論是投資者還是終端應用,均對該技術(shù)信心不足。對于Odyssey、NexGen這種完全投入這項技術(shù)的廠(chǎng)商而言,若沒(méi)能獲得足夠的資金支持,或者沒(méi)有其他業(yè)務(wù)提供一定的支撐,的確難以繼續往前走。但對于PI或其他功率半導體大廠(chǎng)而言,在現有技術(shù)的基礎上,垂直GaN技術(shù)將成為這些企業(yè)的前瞻技術(shù)儲備,會(huì )有不一樣發(fā)展的結局。

PI+Odyssey,垂直GaN技術(shù)有望加快落地

PI是首家實(shí)現高壓GaN商業(yè)化的公司,但一個(gè)有趣的事實(shí)是,PI最初發(fā)展也是通過(guò)收購GaN相關(guān)資產(chǎn)起步。據了解,PI于2010年收購了Velox Semiconductor,利用其對藍寶石基GaN的研究和專(zhuān)有技術(shù)創(chuàng )建了PowiGaN?技術(shù),該技術(shù)現已廣泛應用于PI的眾多產(chǎn)品系列,2023年,PI還推出了900V和1250V版本的PowiGaN技術(shù)和產(chǎn)品。

收購Odyssey此舉進(jìn)一步印證了PI對發(fā)展GaN技術(shù)的決心是堅定的,該公司去年就曾針對GaN技術(shù)的發(fā)展趨勢開(kāi)展了一場(chǎng)直播活動(dòng),提供了深刻的解讀和分析。

PI認為,在未來(lái)功率轉換應用領(lǐng)域中,當功率達到某個(gè)水平以上時(shí),GaN必將取代硅,成為更具成本優(yōu)勢且性能更優(yōu)越的技術(shù)選擇。這一趨勢不僅體現在高壓開(kāi)關(guān)領(lǐng)域,還將在更多其他功率轉換應用場(chǎng)景中得到體現。

PI高層堅信,與Si技術(shù)甚至是SiC技術(shù)相比,GaN可以稱(chēng)之為一種更加適合于高壓開(kāi)關(guān)應用的技術(shù),通過(guò)這些觀(guān)點(diǎn)可見(jiàn),PI在很大程度上與Odyssey不謀而合。從這個(gè)層面上看,PI不失為Odyssey合適的歸屬,而垂直GaN技術(shù)在PI的布局下也有望加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、驗證到商業(yè)化落地的進(jìn)程。

同時(shí),收購Odyssey此舉也反映了PI具有前瞻的眼光和敏銳的洞察力,這對于垂直GaN技術(shù)未來(lái)的發(fā)展來(lái)說(shuō)也是必不可少的。

PI表示,公司的目標是利用GaN相對于SiC根本上的材料優(yōu)勢,以更低的成本和更高的性能將高電流、高電壓GaN技術(shù)商業(yè)化,從而支持目前由SiC所涵蓋的更高功率的應用。而Odyssey團隊在高電流垂直GaN方面的經(jīng)驗將增強并推進(jìn)PI這些工作的進(jìn)展。因此,此次收購除了進(jìn)一步支持PI專(zhuān)有的PowiGaN?技術(shù)的持續開(kāi)發(fā)之外,也將促進(jìn)垂直GaN技術(shù)與PI技術(shù)的融合,實(shí)現共同發(fā)展。

PI目前的GaN技術(shù)采用了共源共柵(Cascode)的架構,將處于“常閉”狀態(tài)的GaN器件,與一個(gè)低壓的MOSFET相串聯(lián), 能夠將擊穿電壓擴展到比硅開(kāi)關(guān)以及增強型GaN開(kāi)關(guān)更高的水平。未來(lái),通過(guò)對GaN前沿技術(shù)的戰略?xún)?,PI有機會(huì )繼續保持先發(fā)優(yōu)勢,在汽車(chē)、工業(yè)等高壓應用中率先開(kāi)花結果。

2023年,PI實(shí)現凈收入4.445億美元,凈利潤(GAAP)為5570萬(wàn)美元,經(jīng)營(yíng)現金流為6580萬(wàn)美元。據TrendForce集邦咨詢(xún)調研顯示,按照營(yíng)收劃分,2023年,PI在全球GaN功率半導體市場(chǎng)的占有率位列第二。(文:集邦化合物半導體Jenny)

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