ON Semiconductor (ON): Le carbure de silicium alimente l’électrification

Alimenter la révolution de l’électrification

Lorsqu’ils évoquent la tendance à l’électrification, les experts techniques comme les investisseurs ont tendance à se concentrer sur les nouveaux produits, tels que les véhicules électriques et les batteries, car ils sont au cœur de cette évolution.

Cependant, plus les procédés sont électrifiés, plus l’énergie électrique doit être mesurée, contrôlée et acheminée dans la bonne direction.

C’est le rôle des composants électroniques de puissance. Ils se distinguent des systèmes électriques classiques, car il s’agit ici de charges très intenses et très variables qui doivent être contrôlées avec une grande précision afin d’éviter d’endommager les batteries, les onduleurs solaires et d’autres systèmes essentiels.

Le carbure de silicium, composé de silicium et de carbone utilisé dans les systèmes électriques à haute énergie, est un matériau essentiel pour cette tâche. L’essor des véhicules électriques et des énergies renouvelables a donc aussi fait bondir la demande de carbure de silicium, ce dont bénéficie particulièrement ON Semiconductor (ON ).

ON Semiconductor: Aperçu de l’entreprise

ON Semiconductor est une entreprise de semi-conducteurs spécialisée dans l’électrification, notamment dans l’automobile, mais aussi dans l’énergie solaire, les batteries, l’aérospatiale, les télécommunications, les centres de données et le secteur médical.

La plupart des marchés d’ON Semiconductor (Onsemi) progressent bien plus vite que le reste de l’économie, ce qui crée pour l’entreprise un marché total adressable en expansion rapide, évalué à 44 milliards de dollars et affichant un taux de croissance annuel composé de 18 %.

Source: ON Semiconductor

L’entreprise est née en 1999 d’une scission de Motorola, avant son introduction en bourse en 2000. À l’époque, Motorola était un pionnier des transistors et des dispositifs logiques.

Une autre composante importante de l’entreprise provient de l’acquisition de Fairchild Semiconductor par Onsemi en 2016. Fairchild avait joué un rôle pionnier dans les transistors au silicium et les circuits intégrés, mais aussi dans le carbure de silicium.

Au cours des deux dernières décennies, l’entreprise a également acquis de nombreuses sociétés plus petites spécialisées dans les capteurs et les semi-conducteurs, réunissant ainsi un vaste ensemble de brevets et de technologies complémentaires.

Source: ON Semiconductor

La série d’acquisitions d’Onsemi et la consolidation du marché du carbure de silicium se poursuivent, notamment avec l’acquisition récente de la technologie de transistor à effet de champ à jonction en carbure de silicium (SiC JFET) de Qorvo Inc. (QRVO ).

Aujourd’hui, la technologie du carbure de silicium constitue le cœur de l’entreprise. Elle est utilisée dans l’électronique de puissance pour les contrôleurs et le transfert d’énergie, ainsi que dans de nombreux types de capteurs intégrés aux composants d’électronique de puissance.

Source: ON Semiconductor

« Notre large portefeuille de produits nous a permis de devenir un guichet unique pour nos clients et la source des solutions les plus optimisées. »

Hassane El‑Khoury – PDG d’ON Semiconductor

Indicateurs clés & Position sur le marché

En 2024, Onsemi a réalisé 7,1 milliards de dollars de chiffre d’affaires et employait plus de 26 000 personnes. Le groupe compte 19 sites de fabrication répartis dans neuf pays, huit centres d’ingénierie dans cinq pays et 43 centres de conception dans 19 pays.

L’entreprise possède un catalogue très étendu de composants semi-conducteurs, principalement axé sur le carbure de silicium, qui compte au total plus de 37 000 références.

Ce vaste portefeuille a fait d’Onsemi le numéro un des capteurs d’image pour les applications automobiles et industrielles. L’entreprise détient 68 % du marché des systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et 27 % du marché des applications industrielles.

L’entreprise figure parmi les dix principaux fournisseurs mondiaux de semi-conducteurs pour l’industrie automobile. L’automobile a généré 60 % de son chiffre d’affaires, suivie des applications industrielles à 24 %.

Ces résultats correspondent à la stratégie de l’entreprise, qui s’appuie sur l’intégration verticale, une chaîne d’approvisionnement de bout en bout et un large portefeuille de carbure de silicium afin de viser plus d’un tiers de ce marché.

Source: ON Semiconductor

Technologie de base: Carbure de silicium

Carbure de silicium: Avantages & Applications

Le carbure de silicium se distingue par sa capacité à supporter de très fortes puissances, notamment grâce à une résistance au champ électrique dix fois supérieure.

Les composants en carbure de silicium peuvent ainsi être plus petits, subir beaucoup moins de pertes et commuter plus rapidement.

Ce matériau présente également une conductivité thermique trois fois supérieure à celle du silicium « classique », ce qui lui permet de dissiper beaucoup plus vite la chaleur lorsqu’il est soumis à de fortes charges.

Il est constitué d’un réseau cristallin imbriqué d’atomes de silicium et de carbone.

Source: MRF Furnaces

Le carbure de silicium est remarquablement dur et résistant. Il peut servir à fabriquer des forets ou être utilisé comme abrasif industriel. Il est également chimiquement inerte, ce qui lui confère une excellente résistance à la corrosion.

Stratégie d’intégration verticale

L’un des axes majeurs de l’entreprise consiste à intégrer verticalement toutes les étapes de la production de carbure de silicium, qui sont loin d’être simples. De la production des lingots à celle des wafers, puis à la conception des puces, la fabrication des composants et leur conditionnement, Onsemi contrôle étroitement chaque étape.

Source: ON Semiconductor

Cette organisation distingue fortement l’entreprise des autres sociétés de semi-conducteurs de l’industrie du silicium, où chaque fournisseur ne se spécialise généralement que dans une étape précise, créant une chaîne d’approvisionnement très complexe.

L’intégration verticale de la fabrication de puces SiC pour le marché des véhicules électriques permet aux fabricants de réduire les coûts, d’améliorer le contrôle qualité, de stimuler l’innovation et de proposer des produits plus rentables.

Ce degré d’intégration verticale réduit également le risque de perturbation de la chaîne d’approvisionnement et accélère le développement de nouveaux produits.

Applications automobiles & de recharge de véhicules électriques

Le principal secteur d’activité de l’entreprise est l’automobile, qui intègre de plus en plus de carbure de silicium avec la transition vers les véhicules hybrides et électriques. Les produits Onsemi équipent désormais plus de 500 modèles de voitures différents.

Source: ON Semiconductor

Les solutions de recharge et de stockage d’énergie constituent d’autres marchés adjacents où Onsemi est présent, en particulier celui des chargeurs rapides de forte puissance pour véhicules électriques. L’entreprise peut proposer une large gamme de solutions, depuis des plateformes économiques destinées aux véhicules abordables jusqu’aux systèmes à très hautes performances pour les modèles de luxe.

Outre l’alimentation électrique, Onsemi dispose d’une base installée de plus de 450 millions de capteurs automobiles. Ce nombre devrait continuer à augmenter, car les capteurs en carbure de silicium consomment moins d’énergie et offrent de meilleures performances dans des conditions de faible luminosité, deux qualités essentielles à la sécurité des voitures autonomes.

Source: ON Semiconductor

Centres de données: Puissance & Croissance de l’IA

Les composants en carbure de silicium sont essentiels aux centres de données, notamment pour les baies d’alimentation, mais aussi pour les baies de calcul qui utilisent des contrôleurs de puissance à plusieurs niveaux.

À mesure que le nombre de centres de données construits ou modernisés augmente, le marché de l’électronique de puissance nécessaire à leur alimentation progresse lui aussi.

Source: ON Semiconductor

Au total, Onsemi peut espérer jusqu’à 5 millions de dollars de ventes potentielles par nouveau centre de données. L’IA accélérant radicalement la construction de ces installations, ce segment pourrait croître encore plus vite que l’automobile pour l’entreprise; ses ventes y ont déjà doublé sur un an au premier trimestre 2025.

Source: ON Semiconductor

Secteurs industriels, solaires & émergents

L’énergie solaire constitue, en dehors de l’informatique et des véhicules électriques, l’une des principales applications du carbure de silicium et des autres composants d’électronique de puissance. Onsemi peut fournir des composants pour tous les niveaux de puissance, des installations résidentielles aux immenses centrales solaires à l’échelle des réseaux électriques.

Source: ON Semiconductor

Si l’argumentaire commercial de l’entreprise met d’abord l’accent sur l’évolutivité, la rapidité de livraison et le prix, ses solutions offrent également de hautes performances ainsi qu’un encombrement et un poids réduits grâce à une combinaison optimisée de technologies au silicium et au carbure de silicium.

L’imagerie et les capteurs industriels constituent un autre secteur important. Il comprend des capteurs d’image et de lumière de toutes sortes, ainsi que des capteurs ultrasoniques, électrochimiques et inductifs pour détecter les objets métalliques.

La détection électrochimique pourrait devenir à long terme un nouveau domaine pour l’entreprise, avec par exemple son nouveau CEM102, destiné à la surveillance continue du glucose (CGM) et à l’analyse des gaz sanguins.

Le CEM102 peut être associé au RSL15, le microcontrôleur compatible Bluetooth Low Energy le moins énergivore du secteur, afin de former une solution complète permettant à des biocapteurs et capteurs environnementaux à très faible consommation de mesurer avec précision les courants produits par des réactions chimiques.

L’entreprise produit également des MOSFET, ou transistors à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur.

Ils servent à optimiser la consommation d’énergie, la stabilité et la fiabilité des composants électriques des voitures, des outils électriques, des drones et des équipements de télécommunications.

Source: ON Semiconductor

Atténuer les risques liés aux terres rares avec le SiC

Alors que les guerres commerciales, les droits de douane et les sanctions perturbent les relations entre les États-Unis et la Chine, l’industrie automobile fait face au risque très sérieux de manquer de terres rares produites en Chine.

Onsemi peut apporter une solution dans ce domaine grâce au carbure de silicium, qui permet d’utiliser des moteurs synchrones à excitation séparée et d’éliminer les aimants permanents nécessitant des terres rares.

Ainsi, si l’activité d’Onsemi pourrait souffrir d’une forte perturbation de la chaîne d’approvisionnement des véhicules électriques, ses solutions pourraient à l’inverse être plus largement adoptées dans les futures conceptions de véhicules afin de réduire la dépendance aux approvisionnements étrangers en terres rares.

Partenariats stratégiques & principaux clients

L’entreprise fait partie des indices S&P 500 et Nasdaq 100. Ses produits sont vendus à une clientèle professionnelle diversifiée comptant plus de 600 acheteurs de carbure de silicium. Les vingt premiers clients représentent environ 40 % des ventes totales et achètent chacun en moyenne 600 produits différents.

Parmi les relations commerciales intéressantes établies ces dernières années, on peut citer:

• Collaboration stratégique avec le groupe Volkswagen pour les véhicules électriques de prochaine génération.
• Intégration du carbure de silicium Onsemi dans les voitures BMW, Hyundai, Mercedes et Nio.
• Système d’imagerie avancé pour ARRI, Ridevision, ZEEKR et SensiML.
• Collaboration avec Ampt pour les fournisseurs solaires à l’échelle des services publics.

La liste des clients existants est si vaste qu’elle comprend finalement la plupart des fabricants mondiaux de véhicules électriques, d’ordinateurs, d’appareils électroménagers, de batteries, d’équipements de télécommunications, de centres de données et d’instruments scientifiques.

Source: ON Semiconductor

Performance financière & stratégie de flux de trésorerie

Après avoir atteint l’échelle nécessaire, Onsemi a vu son flux de trésorerie disponible croître très rapidement depuis 2019 et vise 3,5 à 4 milliards de dollars d’ici 2027. Au premier trimestre 2025, l’entreprise a redistribué jusqu’à 66 % de ce flux aux actionnaires sous forme de rachats d’actions.

Source: ON Semiconductor

Cet objectif devrait être atteignable grâce à des marges brutes encore en hausse, actuellement de 49 %, à l’augmentation de la production de carbure de silicium, aux nouveaux produits destinés aux applications automobiles et industrielles et à l’optimisation des fonderies de semi-conducteurs du groupe, notamment la montée en puissance de la seule usine américaine de semi-conducteurs de puissance sur wafers de 300 mm.

Source: ON Semiconductor

R&D & innovations futures

Dans une large mesure, les produits d’ON Semiconductor résultent d’une succession continue d’innovations et d’améliorations apportées aux conceptions et procédés de fabrication précédents. Cela ne signifie pas que l’entreprise n’a jamais révolutionné le secteur, mais elle s’est surtout attachée à perfectionner les produits existants et à trouver de nouvelles applications au carbure de silicium dans d’autres industries.

Par exemple, des capteurs en carbure de silicium destinés à la mesure du glucose et à l’analyse sanguine pourraient concurrencer les capteurs traditionnels des dispositifs médicaux grâce à leur faible consommation d’énergie.

Un capteur de profondeur avancé pour les applications industrielles constitue un autre nouveau domaine exploré par Onsemi avec le lancement du capteur Hyperlux. Celui-ci peut mesurer la profondeur jusqu’à 30 mètres, soit quatre fois plus loin que les capteurs indirects à temps de vol (iToF) classiques. Il pourrait ouvrir de nouveaux marchés à Onsemi dans la robotique, la logistique, les drones et l’agriculture.

L’aéronautique pourrait constituer un autre marché potentiel, le carbure de silicium étant utilisé par GE dans les systèmes d’alimentation électrique et l’avionique, c’est-à-dire l’électronique et les ordinateurs de bord.

À plus long terme, des innovations plus radicales pourraient prendre de l’importance, le carbure de silicium ayant récemment été utilisé par des chercheurs pour mettre au point des semi-conducteurs au graphène.

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Conclusion: Maintenir le leadership du SiC

ON Semiconductor est un fabricant de semi-conducteurs important et technologiquement avancé, qui s’est spécialisé très tôt dans les matériaux autres que le silicium, en particulier le carbure de silicium.

Cette spécialisation lui a donné une avance, car le secteur restait relativement restreint avant l’essor des véhicules électriques. Onsemi a ainsi pu réunir au sein d’une entreprise intégrée verticalement toutes les technologies clés liées au carbure de silicium avant que les véhicules électriques ne créent un marché beaucoup plus vaste et en croissance rapide.

Dans son créneau, cette intégration a produit une entreprise comparable à la fusion de toute la chaîne d’approvisionnement du secteur des puces en silicium au sein d’un seul groupe, comme si l’on réunissait Nvidia (NVDA ), TSMC (TSM ), ASML (ASML ), Applied Materials (AMAT ) et LAM Research (LRCX ).

La technologie du carbure de silicium trouvant de nouvelles applications dans des secteurs eux aussi en plein essor, comme l’énergie solaire, les centres de données, la robotique et la surveillance médicale, ON Semiconductor dispose d’un potentiel de croissance considérable même sans gagner de parts de marché. Une stagnation paraît d’ailleurs peu probable au vu de son bilan au cours de la dernière décennie.

Tant que l’électrification et la multiplication des capteurs connectés resteront des tendances dominantes, phénomène susceptible de durer bien au-delà des années 2050, la trajectoire de croissance d’ON Semiconductor semble relativement sûre.

La présence d’installations de fabrication uniques d’Onsemi aux États-Unis devrait également la protéger de la plupart des effets des droits de douane. Ceux-ci pourraient même soutenir les ventes de l’entreprise, car les sociétés industrielles et automobiles américaines recherchent des solutions locales plus sûres que celles des fournisseurs chinois.

(Vous pouvez également consulter notre Top 10 des actions d’équipement de semi-conducteurs pour plus d’idées sur les entreprises du secteur.)