功率半導(dǎo)體器件是能承受較高電壓和較大電流的半導(dǎo)體產(chǎn)品,現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件與大規(guī)模集成電路是半導(dǎo)體技術(shù)中相互獨(dú)立平行發(fā)展而又時(shí)有交叉的兩個(gè)不同專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,分別解決不同的專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題,制造不同性能的產(chǎn)品,滿(mǎn)足不同用途的需要。功率半導(dǎo)體器件從功能上講是進(jìn)行電能處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品,主要用于電源和功率執(zhí)行(控制)電路。
產(chǎn)品與技術(shù)暴露本土企業(yè)差距
隨著電子產(chǎn)品體積越來(lái)越小,功率半導(dǎo)體器件將向著復(fù)合型、模塊化方向發(fā)展。從性能上看,大電流、高速、高反壓功率半導(dǎo)體器件擁有非常穩(wěn)定的市場(chǎng)需求,由于其不易集成或集成成本太高,具有較強(qiáng)的不可替代性,今后仍是市場(chǎng)需求的主要品種。特別是隨著MOSFET、IGBT、JFET等新型功率器件制造技術(shù)的日趨成熟和應(yīng)用技術(shù)的不斷升級(jí),功率半導(dǎo)體器件的產(chǎn)品格局發(fā)生著重大的轉(zhuǎn)變,大電流、高速、高反壓功率半導(dǎo)體器件將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
在功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域,歐美廠(chǎng)商進(jìn)入較早,在設(shè)計(jì)技術(shù)、工藝水平、專(zhuān)利、產(chǎn)能等方面形成較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)占有率較高;中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體廠(chǎng)商近幾年發(fā)展較快,憑借成本優(yōu)勢(shì)占有一定的市場(chǎng)份額;傳統(tǒng)的半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)日本則由于人工成本過(guò)高、產(chǎn)能無(wú)法擴(kuò)大等因素制約,市場(chǎng)占有率較低;中國(guó)大陸半導(dǎo)體廠(chǎng)商在工藝水平、設(shè)計(jì)技術(shù)、產(chǎn)品檔次等方面與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比尚有較大差距。目前,就芯片制造而言,中國(guó)大陸功率半導(dǎo)體企業(yè)生產(chǎn)條件大多停留在國(guó)外上世紀(jì)70年代的水平,現(xiàn)在仍使用晶閘管時(shí)代的深結(jié)臺(tái)面工藝平臺(tái),很少有平面外延細(xì)線(xiàn)條工藝平臺(tái),與現(xiàn)代功率半導(dǎo)體制造已不屬于同一個(gè)制造工藝類(lèi)型;就產(chǎn)品門(mén)類(lèi)而言,中國(guó)大陸功率半導(dǎo)體產(chǎn)品類(lèi)型主要是晶閘管、功率雙極管,而大電流的FRED、VDMOS、IGBT三大類(lèi)現(xiàn)代功率半導(dǎo)體和功率IC只占很小的份額。
中國(guó)大陸產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)尚待優(yōu)化
從市場(chǎng)情況來(lái)看,近幾年來(lái)中國(guó)功率器件市場(chǎng)的增長(zhǎng)率都保持在20%以上,市場(chǎng)的高速發(fā)展主要是因?yàn)槭褂霉β势骷南掠萎a(chǎn)品產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)以及功率器件技術(shù)的快速更新。據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),在下游產(chǎn)品需求大幅增長(zhǎng)的推動(dòng)下,到2011年,中國(guó)功率器件市場(chǎng)將達(dá)到1680.4億元,未來(lái)5年的復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到19.1%,仍然將保持較快的發(fā)展速度。
面對(duì)中國(guó)潛力巨大的功率器件市場(chǎng),眾多國(guó)際半導(dǎo)體公司將器件生產(chǎn)線(xiàn)轉(zhuǎn)移到中國(guó),加快市場(chǎng)開(kāi)拓力度。在中國(guó)分立功率器件市場(chǎng)20大供應(yīng)廠(chǎng)商排名中,國(guó)際半導(dǎo)體廠(chǎng)商占了18個(gè),主導(dǎo)著分立功率器件的發(fā)展方向,中國(guó)大陸只有吉林華微和江陰長(zhǎng)電進(jìn)入。
中國(guó)功率器件本土廠(chǎng)商起步較晚,技術(shù)相對(duì)落后,主要廠(chǎng)家有吉林華微、無(wú)錫華晶、深圳深?lèi)?ài)、天津中環(huán)、揚(yáng)州晶來(lái)、紹興華越、江陰長(zhǎng)電等。我國(guó)功率半導(dǎo)體發(fā)展現(xiàn)狀是封裝強(qiáng)于芯片,芯片強(qiáng)于設(shè)計(jì)。這種格局短時(shí)間內(nèi)無(wú)法得到根本改善,主要是因?yàn)檫@種格局客觀(guān)上符合我國(guó)當(dāng)前的國(guó)情。大陸半導(dǎo)體技術(shù)人員的缺乏是顯而易見(jiàn)的,先從技術(shù)要求較低的封裝業(yè)入手是大陸眾多企業(yè)的戰(zhàn)略部署。另外,建設(shè)一條封裝線(xiàn)的資金投入相比芯片制造行業(yè)昂貴的生產(chǎn)設(shè)備和潔凈室投資要少很多,所以封裝業(yè)資金和技術(shù)起點(diǎn)低,成功率更高一些。
近年來(lái),大陸功率半導(dǎo)體的芯片制造發(fā)展迅猛,一些大陸芯片制造廠(chǎng)家在穩(wěn)固雙極器件的同時(shí),逐漸把研發(fā)、生產(chǎn)的重點(diǎn)放在如FRED,MOSFET,IGBT等高端功率半導(dǎo)體產(chǎn)品上。一些代工企業(yè)如華虹NEC、華潤(rùn)上華等也將生產(chǎn)線(xiàn)的一部分集成電路產(chǎn)能轉(zhuǎn)化為功率半導(dǎo)體器件生產(chǎn)。另外,由于國(guó)外6英寸集成電路生產(chǎn)線(xiàn)的陸續(xù)停止使用,其二手生產(chǎn)設(shè)備大量涌入我國(guó),將對(duì)大陸功率半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)的規(guī)?;鸬酱龠M(jìn)作用。
因勢(shì)利導(dǎo)確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
對(duì)中國(guó)大陸企業(yè)而言,低成本與差異化是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的兩大策略。功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品的生命周期較長(zhǎng),技術(shù)相對(duì)比較成熟,本土企業(yè)在技術(shù)與市場(chǎng)均相對(duì)落后的情況下,利用低成本策略,通過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)以降低平均支出,同時(shí)借規(guī)模生產(chǎn)取得專(zhuān)業(yè)化的工作效率,使整體成本下降,產(chǎn)品得以定位于較低的價(jià)格,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)由此產(chǎn)生。
在過(guò)去較長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi),大陸大部分企業(yè)的技術(shù)來(lái)源主要依靠模仿和引進(jìn)技術(shù)。隨著大陸企業(yè)的快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)技術(shù)來(lái)源正在從仿制和引進(jìn)為主轉(zhuǎn)向技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā)相結(jié)合。此外,國(guó)外出技術(shù),大陸生產(chǎn)也是一種比較成熟的運(yùn)作模式,這樣既節(jié)省了高額的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)用,也避免了自主研發(fā)成功率低的問(wèn)題。
從吉林麥吉柯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況來(lái)看,低成本與差異化策略取得了很好的效果。麥吉柯公司的銷(xiāo)售以直銷(xiāo)為主,這可以降低渠道成本;同時(shí),由研發(fā)、推廣和技術(shù)支持組成統(tǒng)一團(tuán)隊(duì),使得公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品更貼近市場(chǎng),響應(yīng)速度更快,有利于實(shí)現(xiàn)差異化優(yōu)勢(shì)。在價(jià)格定位方面追求長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,產(chǎn)品品質(zhì)、性能向國(guó)際先進(jìn)公司看齊,而價(jià)格卻低于國(guó)際大公司的進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格。此外,麥吉柯公司在產(chǎn)品推廣方式上打破常規(guī),在研發(fā)階段就讓客戶(hù)介入,從而縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間,滿(mǎn)足客戶(hù)的差異化需求,并與客戶(hù)建立深入、長(zhǎng)遠(yuǎn)的合作關(guān)系。在技術(shù)方面,麥吉柯公司在堅(jiān)持提升自主創(chuàng)新能力的同時(shí),也充分借助外力,與包括飛兆半導(dǎo)體在內(nèi)的國(guó)際大公司進(jìn)行合作。因此,麥吉柯公司在與國(guó)外廠(chǎng)家的競(jìng)爭(zhēng)中顯示出了成本優(yōu)勢(shì),與大陸競(jìng)爭(zhēng)者相比又具備了技術(shù)和規(guī)模的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
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所以,我想說(shuō)這個(gè)概念是完全可擴(kuò)展的。因此,我們可以為低功率制作非常高的 RDS (on) 部件,或?yàn)楦吖β手谱鞣浅5偷?RDS (on) 部件。通過(guò)簡(jiǎn)單地重塑設(shè)計(jì),它可以擴(kuò)展到低電壓,但這個(gè)概念是成立的。這就是我們基本上...
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氮化鎵
功率器件
瑞森超結(jié)mos對(duì)標(biāo)英飛凌產(chǎn)品性能,看其在電源中的應(yīng)用
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功率器件
從碳達(dá)峰到碳中和,無(wú)疑是需要付出艱苦努力的。對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)者們來(lái)說(shuō),則意味著一系列與新能源、電子轉(zhuǎn)換、節(jié)電相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品需求會(huì)在未來(lái)幾年內(nèi)迅速升溫。我們有理由相信,面對(duì)浩瀚如海洋星辰的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),通過(guò)持續(xù)的材料、技術(shù)...
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英飛凌
功率器件
物聯(lián)網(wǎng)
我們?nèi)绾慰创磥?lái)幾年的 GaN?與 GaN 競(jìng)爭(zhēng)的其他寬帶隙材料有哪些?所以,我提到了碳化硅。因此,這些天來(lái),我們也在談?wù)撾妱?dòng)汽車(chē)。那么,與其他解決方案相比,GaN 在哪些方面可以提供更好的價(jià)值呢?我們期望在哪里看到下一...
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氮化鎵
功率器件
目前有幾個(gè) GaN 器件概念。那么你能告訴我哪些是主要的,從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看你的發(fā)展方向是什么?
所以我想說(shuō)有很多概念,遠(yuǎn)不止兩個(gè),但不知何故,我們可以談?wù)摌O端:所謂的Cascode GaN和所謂的增強(qiáng)模式GaN。由于我...
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氮化鎵
功率器件
氮化鎵提高了功率轉(zhuǎn)換級(jí)的效率。GaN 很有吸引力,因?yàn)樗裙杈哂懈叩哪苄?、更小的尺寸、更輕的重量和更便宜的總成本。在劍橋 GaN 器件業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)副總裁 Andrea Bricconi 的討論中,我們將分析這個(gè)寬帶隙生態(tài)系...
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GaN
功率器件
目前SiC在成本方面,以及 150 毫米直徑的基板或 200 毫米。因此,展望未來(lái),重點(diǎn)將放在開(kāi)發(fā)用于擴(kuò)大碳化硅器件應(yīng)用的技術(shù)上。有分析認(rèn)為,未來(lái)未來(lái),碳化硅解決方案將占據(jù)電力電子市場(chǎng)的很大一部分,很大一部分,可以說(shuō)是電...
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SiC器件
功率器件
如我們所知,目前增長(zhǎng)最快的碳化硅產(chǎn)品是二極管和 MOSFET。主要碳化硅生產(chǎn)商最近發(fā)布的新聞稿強(qiáng)調(diào)了一些為電動(dòng)汽車(chē)提供模塊的長(zhǎng)期合同。
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SiC器件
功率器件
在多個(gè)能源行業(yè)中,碳化硅 (SiC) 行業(yè)正在擴(kuò)展以提供高效,而碳化硅 (SiC) 正在多個(gè)能源行業(yè)擴(kuò)展以提供極其高效和緊湊的解決方案。由于碳化硅在電動(dòng)汽車(chē)和新能源等領(lǐng)域的重要性,許多公司正在評(píng)估和投資晶圓技術(shù)。在華威大...
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SiC器件
功率器件
今天,由于該領(lǐng)域眾多公司的研究,功率器件已達(dá)到極高的效率水平。優(yōu)異的成績(jī)是由于不同電子和物理部門(mén)的協(xié)同作用,它們結(jié)合在一起,可以達(dá)到最高水平。讓我們看看功率器件的封裝和集成如何實(shí)現(xiàn)非常高的效率,尤其是在高開(kāi)關(guān)速度下,從而...
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功率器件
器件封裝
從智能設(shè)備充電器等低功率、低成本應(yīng)用一直到高功率汽車(chē)應(yīng)用,氮化鎵 FET 正成為許多產(chǎn)品的廣泛首選。大多數(shù)情況下,設(shè)計(jì)人員對(duì) GaN 提供的更高的效率和功率密度印象深刻,這導(dǎo)致器件具有比硅同類(lèi)產(chǎn)品更大的功率能力。然而,高...
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GaN
功率器件
在最新的功率半導(dǎo)體技術(shù)中,開(kāi)關(guān)速度是最顯眼的屬性,但是在實(shí)際電路中,高邊緣速率會(huì)造成獨(dú)有的問(wèn)題。本博客將講解這個(gè)問(wèn)題和簡(jiǎn)單的解決方法。
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功率半導(dǎo)體
半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)
在科技領(lǐng)域,很多突破都與“多”和“大”有關(guān),但是在集成電路領(lǐng)域,有一個(gè)部件正在不斷地往“小”的方向發(fā)展,那就是晶體管。當(dāng)我們覺(jué)得手機(jī)變得更好,汽車(chē)變得更好,電腦變得更好時(shí),那是因?yàn)樵诒澈?,晶體管變得更好,我們的芯片中有更...
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三星
芯片制造
工廠(chǎng)
氮化鎵是一種具有較大帶隙的下一代半導(dǎo)體技術(shù),已成為精密電力電子學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵。它比硅快20×,可以提供高達(dá)3×的功率或充電,其尺寸和重量是硅器件的一半。
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氮化鎵
功率器件
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中,功率器件需要承受過(guò)載或故障條件,這些條件會(huì)造成器件處于高電壓和高電流導(dǎo)通狀態(tài)且器件處于飽和狀態(tài)。高溫會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的破壞。功率器件及其柵極驅(qū)動(dòng)器需要協(xié)同工作才能關(guān)閉器件,之前將 1us 視為正常響應(yīng)時(shí)間。...
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GaN HEMT
功率器件
GaN HEMT 器件處于創(chuàng)造新機(jī)會(huì)以及在廣泛的功率轉(zhuǎn)換和功率傳輸應(yīng)用中取代現(xiàn)有的硅基設(shè)計(jì)的最前沿。在本文中,我們將回顧一些更廣泛使用的 HEMT 的一些關(guān)鍵器件特性,并嘗試強(qiáng)調(diào)每個(gè)方面的一些權(quán)衡。
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GaN HEMT
功率器件
我的最后一個(gè)問(wèn)題是關(guān)于展望未來(lái):您如何看待未來(lái)幾年的 GaN?與 GaN 競(jìng)爭(zhēng)的其他寬帶隙材料有哪些?所以,我提到了一些關(guān)于碳化硅的事情。因此,這些天來(lái),我們也在談?wù)撾妱?dòng)汽車(chē)。那么,與其他解決方案相比,GaN 在哪些方面...
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GaN
功率器件
現(xiàn)在討論的一個(gè)主題是器件的熱管理方面,而寬帶隙半導(dǎo)體、氮化鎵,但不僅是碳化硅解決方案,承諾更高的工作溫度和更高的效率。如您所知,在將這些設(shè)備設(shè)計(jì)到系統(tǒng)中時(shí),設(shè)計(jì)人員還需要考慮熱管理問(wèn)題。那么,您的技術(shù)戰(zhàn)略是什么,您如何看...
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GaN
功率器件