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Navitas:GaN 占据主导地位的计划

      材料来源:化合物半导体

最近的分析表明,Navitas 现在是 GaN 功率器件的市场领导者。 Rebecca Pool 与投资者关系副总裁 Stephen Oliver 就公司的进展、产品和计划进行了会谈。

 

图片:Stephen Oliver(中)与美国 Navitas Semiconductor 的联合创始人兼首席技术官/首席运营官 Dan Kinzer(左)以及联合创始人兼首席执行官 Gene Sheridan。


请告诉我们到目前为止GaN的发展如何


我认为 2021 年是世界真正“得到”氮化镓的一年。我们是一家年轻的公司——只有 7 年的历史——但我们也是一群“老工程师”。早在 80 年代、90 年代和 2000 年代,我们中的很多人都曾在 International Rectifier 公司工作过,之后International Rectifier以不同的方式发展到Vishay 和英飞凌(Infineon)。 GaN确实经历了一个困难的青春期,但到了21世纪末,Alex Lidow(2007年离开International Rectifier公司并推出EPC)开创了低压、增强型分立式 GaN-on-Si FET,使用台湾Episil作为代工供应商。他在质量和可靠性方面做了大量工作,因此当Navitas于2014年交付高压GaN 功率IC原型,并于2018年投入量产时,增强模式平台已经被接受。

 

您的 GaN 功率 IC 将多种电力电子功能结合到单个 GaN 芯片上 - 为什么要采用集成方法?


GaN 很棒,但它有它的致命弱点——弱栅极结构。这需要外部硅基的驱动和控制,这会增加成本、[器件] 尺寸、能量损耗,并抑制 GaN 的高速性能。因此,我们着手提供易于使用的“数字输入,功率输出(digital in, power out)”GaN 功率 IC,它可以全面保护 GaN 栅极,并优化系统的性能和可靠性。我想说的是,大多数电源设计师都在为分立器件苦苦挣扎,但后来尝试了 Navitas 的“乐高积木”方法并喜欢它。

 

您最近与 Anker 签署了一项战略协议,共同开发下一代充电器。您的合作伙伴关系如何帮助推动 GaN 功率 IC 向前发展?


自 2017 年以来,我们一直与 Anker 合作,我们的 GaNFast 功率 IC 从 2019 年开始用于 Anker 的 PowerCore Fusion PD 组合充电器和便携式移动电源。这无疑是 Navitas 的一个转折点,也是第一款出现在 Apple 专卖店中的 GaN 设备。我们最新的合作伙伴关系是关系的正式化,我们将向 Anker 派遣持有 Navitas 认证的工程师,这将缩短原型制作时间并增加“第一次成功”的机会。 Anker 将率先试用新原型——这是一种很好的双向关系,我们相信 Anker 是售后市场充电器公司中技术最积极的公司之一。

Stephen Oliver, Navitas.

 

您现在赢得的市场是移动快速充电器-进展如何?

 

我们于 2018 年投入生产,目前我们的技术已应用于来自不同公司的 160 种不同的充电产品。我们还有另外 150 个充电器正在筹备中,这些充电器将在 2022 年底推出。一个月前,我们宣布了采用 GaNSense 技术的第三代 GaNFast 功率 IC——它已经与联想和小米一起“秘密”量产.我们还与戴尔、OPPO、LG、亚马逊等建立了合作伙伴关系——总的来说,我们与超过 90% 的提供手机、笔记本电脑和平板电脑的 OEM 合作。当谈到 GaN 时,用户现在不必“掌握器件制造技术”,设计师工程师只是在使用该技术。

 

下一个市场是什么?


我们预计到 2023 年的大部分收入将来自快速充电。但本月,我们将在太阳能、数据中心和电动汽车应用中试用另一款“下一代”GaN 功率IC。它们各自的孕育期都略有不同,主要集中在资格认证时间,但到 2023 年底,我们预计数据中心和太阳能应用的收入将开始增加。我们正在寻找 2025 年车型年的第一笔电动汽车收入,到2027 年,电动汽车应用可能会提供我们增长最快的收入。

 

TrendForce 指出,纳微(Navitas)在 2021 年拥有GaN 功率器件供应商最大的市场份额——这是由于快速充电市场吗?


智能手机的趋势是更高的功率,因此这意味着采用低功率充电器设计的传统公司正在努力提供以更高频率和更高功率运行的器件。 5 到 10 瓦的低功耗市场不会完全消失,但小米、Oppo、Vivo 和 Realme 等大多数公司在充电速度方面更加积极,这增加了 [器件] 的功率需求。手机、笔记本电脑和平板电脑每年销售约 20 亿个充电器,而我们的一个芯片用于其中一个充电器的平均价格约为 1 美元。这意味着目前仅在快速移动充电器领域就有 20 亿美元的市场。目前,GaN 具有大约 2% 的市场份额,其余属于传统硅芯片。这将使我们在快速充电方面有很大的发展。

 

您如何看待 InnoScience 和其他中国公司的竞争?


总的来说,目前可能有十几家公司拥有 GaN 项目,其中一些来自中国。这些市场进入者验证了 GaN 的成熟度和市场价值。这还是一片未完全开拓的土地,现在有点儿像是在争夺市场份额——我们估计到 2026 年 GaN 市场的价值可能超过 20 亿美元,因此多家公司有很大的盈利空间。

 

您认为Navitas能保持市场主导地位吗?


显然我们希望这样做,我们有一个三管齐下的方法来保持和扩大我们的领先优势;强大的 130 多项专利“墙”、 专利工艺设计工具包和极快的创新速度。我们在埃尔塞贡多和上海拥有两个 IC 设计中心,以及应用设计中心,包括我们在中国杭州的新中心。如今,我们的大部分收入来自中国,因此与客户保持密切联系至关重要。我们每 10 或 12 个月就推出一款新一代 GaN 功率 IC,并且领先多年。我们也从今年年初的大约 100 人增加到今年的大约 170 人——因此,是的,我们认为我们能够保持市场主导地位。

 

您使用台积电(TSMC)加工晶圆-您使用的晶圆尺寸是多少?

 

GaN 是一种非常先进的材料,但可以在旧的、低成本的 350 nm 器件上进行加工。我们使用台积电在台湾新竹的“Fab 2”生产晶圆。这是台积电仍在运营的最古老的晶圆厂,产能充足。我们正在开发 6 英寸晶圆,并将持续到 2022 年——我们将在合适的时间过渡到更大的晶圆尺寸。即使在新冠疫情爆发之前,我们也去台积电说“这是我们积极的预测”,他们说,“好的,我们将匹配它,并在上面加上额外的容量。”我们拥有高产能和高产量,可以提供新的 GaN 技术,交货期仅为 12 周,远少于硅器件 30、40 和 50 周的延长交货期。

 

GaN能否与碳化硅竞争?


SiC 非常适合超高功率、高电压应用,并且比 GaN 成熟 10 到 15 年,因此更容易被接受。但看看我们最近与瑞士电动汽车子系统供应商 Brusa 的合作伙伴关系,以加速电动汽车的采用。该公司已公开表示,它正在使用硅,现在正在使用 SiC,但将转向 GaN 用于其车载充电器。碳化硅开关非常适合大功率、高电压、开关速度相对较慢的应用,如风力涡轮机或电力机车。但如果您有一辆四人座的车辆,配备轮内四轮驱动,那么这就是 GaN 的一个很好的应用。因此,GaN 和 SiC 的真正战场将是牵引逆变器和电机驱动器。

 

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