就整體市場(chǎng)來(lái)看,由于MOSFET芯片的產(chǎn)能和封裝能力皆無(wú)法滿(mǎn)足需求,尤其是能夠滿(mǎn)足高質(zhì)量要求的MOSFET封裝形式(主要是TO-220和TO-3P)的產(chǎn)能不足,于是便造成目前市場(chǎng)出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。欲改善目前情況,一方面需要擴(kuò)產(chǎn),另一方面則需要提升封測(cè)水平,預(yù)計(jì)此波調(diào)整將持續(xù)至2011年底。
影響所及,MOSFET產(chǎn)品的報(bào)價(jià)從今年年初以來(lái)便一直面臨調(diào)漲壓力。相關(guān)業(yè)者便指出,目前MOSFET市場(chǎng)供給面仍持續(xù)呈現(xiàn)吃緊態(tài)勢(shì),因此部份品項(xiàng)的急單也已出現(xiàn)調(diào)漲情況,且順利獲得客戶(hù)端的正面反應(yīng),預(yù)期第三季在旺季效應(yīng)的助長(zhǎng)下,MOSFET供需仍將趨緊,產(chǎn)品報(bào)價(jià)甚至有進(jìn)一步調(diào)漲的可能。不過(guò),隨著國(guó)內(nèi)外業(yè)者均有新增產(chǎn)能陸續(xù)開(kāi)出,因此整體出貨量還是會(huì)隨著產(chǎn)出增加而成長(zhǎng),預(yù)期整體供需至第四季時(shí),供需即可望逐步獲得舒緩。

杭州士蘭微電子器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民NNbesmc
杭州士蘭微電子器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民亦發(fā)表對(duì)于MOSFET的價(jià)格的看法,他指出,由于MOSFET將繼續(xù)保持高增長(zhǎng)率,而其生產(chǎn)能力的擴(kuò)充將會(huì)有一個(gè)過(guò)程,所以性?xún)r(jià)比較高的MOSFET產(chǎn)品近期不會(huì)出現(xiàn)大幅的降價(jià),在一些增長(zhǎng)特別快的領(lǐng)域中,個(gè)別規(guī)格的產(chǎn)品則可能會(huì)由于供貨的緊張而出現(xiàn)短時(shí)的漲價(jià)現(xiàn)象。
至于英飛凌科技(中國(guó))多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部電源管理市場(chǎng)高級(jí)工程師胡鳳平則強(qiáng)調(diào),最近一段時(shí)間市場(chǎng)上供貨的確出現(xiàn)緊張的情況,不過(guò)英飛凌的產(chǎn)品目前仍堅(jiān)持沒(méi)有調(diào)漲。
英飛凌目前所生產(chǎn)的MOSFET可分為高壓CoolMOS和低壓OptiMOS兩大種類(lèi),以300V電壓等級(jí)為分界點(diǎn)。CoolMOS主要應(yīng)用在太陽(yáng)能,通信/服務(wù)器電源,平板電視電源,計(jì)算機(jī)適配器等。而OptiMOS的應(yīng)用除了開(kāi)關(guān)電源以外,還包括計(jì)算機(jī)主板,低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及手持設(shè)備等等。至于分立IGBT部分,則主要有600V和1200V的產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用在太陽(yáng)能,家電以及工業(yè)應(yīng)用,如變頻器/電焊機(jī)等場(chǎng)合。
高效率、高性?xún)r(jià)比及綠色封裝為產(chǎn)品重點(diǎn)
針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于MOSFET/IGBT組件的需求,英飛凌胡鳳平表示,國(guó)內(nèi)客戶(hù)對(duì)能效要求已滲透到生活的各方面,而英飛凌產(chǎn)品包括MOSFET/IGBT都具有高效率、高性?xún)r(jià)比以及綠色封裝等特點(diǎn),因此英飛凌的MOSFET/IGBT可以協(xié)助客戶(hù)輕松實(shí)現(xiàn)國(guó)際能源標(biāo)準(zhǔn)。再者,針對(duì)國(guó)內(nèi)具體要求,英飛凌提供靈活的服務(wù)和技術(shù)支持,擁有資深的代理商管道,以及第三方和技術(shù)合作伙伴,同時(shí)英飛凌在深圳和上海皆設(shè)有市場(chǎng)銷(xiāo)售以及技術(shù)支持中心。
就目前國(guó)內(nèi)的MOSFET市場(chǎng)生態(tài)來(lái)看,高端消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、電信、工控、汽車(chē)電子等市場(chǎng)仍被國(guó)外半導(dǎo)體器件品牌大廠所把持,如意法半導(dǎo)體、英飛凌、東芝、飛兆等。
其中,飛兆半導(dǎo)體電源系統(tǒng)總監(jiān)羅鐘民表示,MOSFET產(chǎn)品是飛兆半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的重要部分,而且已為消費(fèi)和工業(yè)市場(chǎng)提供各種電壓范圍(從-500V到1500V)和封裝(穿孔式、SMD、PQFN和模塊封裝)的MOSFET產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可用于臺(tái)式計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、LCD/PDP電視機(jī)、電子鎮(zhèn)流器、直流馬達(dá)、電池系統(tǒng)、汽車(chē)應(yīng)用和電信基礎(chǔ)設(shè)施等方面。飛兆半導(dǎo)體根據(jù)各種應(yīng)用需求,分別推出SuperFET系列(600/650V)、Power Trench MOSFET(<200V)和QFET/UniFET(-500V到1000V)。
另外,在IGBT產(chǎn)品方面,羅鐘民表示,飛兆半導(dǎo)體的IGBT產(chǎn)品通常用于感應(yīng)加熱、UPS、太陽(yáng)能逆變器、焊機(jī)和馬達(dá)控制、PDP電視,以及Vces為300V到1500V的汽車(chē)點(diǎn)火器等工業(yè)應(yīng)用,并能夠針對(duì)各種應(yīng)用,提供不同的開(kāi)關(guān)性能和短路性能。飛兆半導(dǎo)體目前已推出使用平面或溝道設(shè)計(jì)工藝的穿透型(PT) IGBT、非穿透型(NPT) IGBT、SMPS IGBT和新型場(chǎng)截止(FS) IGBT。
國(guó)內(nèi)高端應(yīng)用市場(chǎng)仍由國(guó)外大廠把持
針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),飛兆半導(dǎo)體的主推產(chǎn)品則為UniFET、SuperFET、Power Trench MOSFET,以及NPT Trench IGBT、場(chǎng)截止IGBT等。其中,UniFET可為普通電源、數(shù)字電視機(jī)和電子照明市場(chǎng)提供高成本效益的高壓MOSFET解決方案;SuperFET則是600V超級(jí)結(jié)MOSFET,具有極低的傳導(dǎo)和開(kāi)關(guān)損耗,可提高系統(tǒng)效率和減小體積。
Power Trench MOSFET則使用溝道工藝來(lái)增加活動(dòng)單元密度,減小20V到150V電壓范圍之同步整流、電池系統(tǒng)、馬達(dá)控制和DC/DC轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用的A*RDS(on)和柵極電荷;至于場(chǎng)截止IGBT則在VCE(sat)和Eoff特性之間提供優(yōu)化性能,具有高成本效益,將應(yīng)用于感應(yīng)加熱、UPS、太陽(yáng)能逆變器、焊機(jī)和馬達(dá)控制等應(yīng)用。
飛兆羅鐘民表示,MOSFET/IGBT的交貨期必需取決于市場(chǎng)狀況,不過(guò),一般而言,MOSFET/IGBT產(chǎn)品的正常交付時(shí)間為8-10周,但目前的情況是處于供不應(yīng)求。
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至于購(gòu)買(mǎi)渠道,羅鐘民表示,飛兆半導(dǎo)體鼓勵(lì)客戶(hù)直接從飛兆半導(dǎo)體或者從經(jīng)授權(quán)的飛兆半導(dǎo)體代理商處購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品。飛兆半導(dǎo)體在中國(guó)擁有13個(gè)辦事處和90個(gè)經(jīng)授權(quán)的飛兆半導(dǎo)體代理商辦事處。此外,飛兆半導(dǎo)體通過(guò)地區(qū)內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)和全球功率資源中心(GPRC),為客戶(hù)提供基于系統(tǒng)的解決方案、應(yīng)用指南、設(shè)計(jì)提示和故障分析。這些現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)和GPRC與位于韓國(guó)和美國(guó)的產(chǎn)品/系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)保持著密切聯(lián)系。
國(guó)內(nèi)業(yè)者起步較晚,集中于一般消費(fèi)電子市場(chǎng)
如上所述,高端消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、電信、工控、汽車(chē)電子等市場(chǎng)多為國(guó)外半導(dǎo)體器件品牌大廠所把持,至于國(guó)內(nèi)企業(yè)的MOSFET產(chǎn)品目前則仍集中于門(mén)坎較低的普通消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng),杭州士蘭微電子器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民便表示,國(guó)內(nèi)企業(yè)在MOSFET量產(chǎn)的道路上起步較晚,現(xiàn)階段不論在產(chǎn)品的功率密度、技術(shù)規(guī)格指針還是在產(chǎn)品的高質(zhì)量和高可靠性上,與國(guó)際大廠相比均存在一定的差距。
而在眾多進(jìn)軍高壓MOSFET領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)中,士蘭微電子可說(shuō)是表現(xiàn)名列前茅的業(yè)者,該公司憑借精良工藝技術(shù)平臺(tái)和先進(jìn)的器件結(jié)構(gòu)研發(fā)能力,已經(jīng)在國(guó)內(nèi)率先自主完成了先進(jìn)的新一代F-CellTM工藝研發(fā)并導(dǎo)入量產(chǎn)。湯學(xué)民介紹指出,F(xiàn)-CellTM技術(shù)完全可以媲美國(guó)際大廠的SuperMESHTM、UniFETTM等技術(shù),一般稱(chēng)其為平面結(jié)構(gòu)高壓MOSFET的終極技術(shù)。相比于士蘭前一代的S-RinTM技術(shù),F(xiàn)-CellTM技術(shù)具有更佳的ARds(on)、EAS、FOM和di/dt等技術(shù)指標(biāo),可滿(mǎn)足各類(lèi)高端的應(yīng)用。
士蘭微電子現(xiàn)有兩代不同技術(shù)等級(jí)的高壓MOSFET系列產(chǎn)品導(dǎo)入全面量產(chǎn),其技術(shù)代號(hào)分別為S-RinTM和F-CellTM,電壓規(guī)格都涵蓋了400V~800V全線產(chǎn)品,均可內(nèi)置ESD保護(hù)結(jié)構(gòu),另外,也都可向用戶(hù)提供加快體二極管恢復(fù)速度的產(chǎn)品規(guī)格。士蘭微電子主要客戶(hù)為歐美、日韓一線廠家和國(guó)內(nèi)第一流的電源方案提供商。目前定單需求超過(guò)每月三萬(wàn)片6寸晶圓片,2011年上半年前產(chǎn)能將快速擴(kuò)充到每月6萬(wàn)片,將成為國(guó)內(nèi)MOSFET最大的供貨商。湯學(xué)民并強(qiáng)調(diào),該公司的交貨周期最快可以達(dá)到30天,遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于業(yè)界平均90天的交期。
觀察MOSFET的市場(chǎng)發(fā)展,憑借其相對(duì)于大功率晶體管和晶閘管等傳統(tǒng)功率元器件的特有優(yōu)勢(shì),近十年來(lái)在開(kāi)關(guān)電源、逆變器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用領(lǐng)域一直保持相對(duì)較快的發(fā)展速度和廣闊的市場(chǎng)空間。其中,在PC/NB主板市場(chǎng)(低壓大電流MOSFET)保持了相對(duì)穩(wěn)定的增長(zhǎng);在消費(fèi)電子方面,特別是液晶電視、移動(dòng)電話(huà)和手持設(shè)備等整機(jī)領(lǐng)域,高壓和低壓MOSFET的增長(zhǎng)則高達(dá)20%以上;再者,傳統(tǒng)的節(jié)能燈市場(chǎng)由于考慮能效比因素,因此有越來(lái)越多的高壓MOSFET將會(huì)替代傳統(tǒng)的13000系列雙極型晶體管產(chǎn)品,與此同時(shí),以LED為代表的半導(dǎo)體照明的廣泛應(yīng)用也推動(dòng)了MOSFET增長(zhǎng);此外,小功率變頻電機(jī)的逐步普及也進(jìn)一步推高了MOSFET產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。
環(huán)保要求日趨嚴(yán)苛,新產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)降低損耗
針對(duì)推升MOSFET市場(chǎng)進(jìn)一步成長(zhǎng)的諸多應(yīng)用,各相關(guān)業(yè)者也紛紛積極布局。英飛凌胡鳳平便指出,隨著各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ芎母叩囊螅w凌將推出導(dǎo)通電阻更低的產(chǎn)品,例如650V CoolMOS方面,英飛凌將有37毫歐產(chǎn)品上市。在IGBT部分亦會(huì)推出更理想化的產(chǎn)品,例如硬開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)100KHz的High Speed 3系列上市。再者,低壓MOS則有25V/30V OptiMOS系列,可以協(xié)助客戶(hù)輕松實(shí)現(xiàn)Intel VR12的要求。
胡鳳平強(qiáng)調(diào),因應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),MOSFET的技術(shù)發(fā)展新方向?qū)⑹歉偷腇oM值,更佳的開(kāi)關(guān)特性以及更低的EMI水平。IGBT方面則是根據(jù)不同應(yīng)用達(dá)到最佳的產(chǎn)品參數(shù)平衡點(diǎn),例如最佳飽和壓降及最低的開(kāi)關(guān)損耗等。
飛兆半導(dǎo)體則預(yù)計(jì)按計(jì)劃發(fā)布第二代UniFET(高成本效益的平面型MOSFET)、600V第二代SuperFET和600V/1200V場(chǎng)截止Trench IGBT。飛兆半導(dǎo)體羅鐘民指出,功率系統(tǒng)市場(chǎng)不斷地要求提高能源效率以配合為了遵守能源法規(guī)/能源激勵(lì)計(jì)劃(例如80PLUS)的規(guī)定,并通過(guò)更高的功率密度和更小的系統(tǒng)體積來(lái)降低成本。
再者,IGBT則針對(duì)應(yīng)用的特定參數(shù)要求提供不同的技術(shù)?,F(xiàn)今,由于太陽(yáng)能逆變器、不間斷電源和電源市場(chǎng)正在顯著地增長(zhǎng),許多供貨商正在開(kāi)發(fā)具有高速性能的技術(shù),以便用于頻率高于20kHz的高速開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)中。場(chǎng)截止IGBT技術(shù)在600V/1200V范圍內(nèi)提供了優(yōu)化的開(kāi)關(guān)速度和Vce(sat)。此外,這些場(chǎng)截止IGBT借助正向Vce(sat)溫度系數(shù),為模塊化產(chǎn)品提供了簡(jiǎn)便的并聯(lián)設(shè)計(jì)解決方案。
另外,在技術(shù)發(fā)展方面,值得注意的是,許多功率MOSFET供貨商目前都宣布開(kāi)發(fā)超級(jí)結(jié)技術(shù),以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。例如飛兆半導(dǎo)體的SuperMOS、英飛凌公司的CoolMOS系列和ST Micro的500V-900V電壓范圍Mdmesh V系列等。
其中,意法半導(dǎo)體體的MDmesh V技術(shù)為新一代多漏極網(wǎng)格技術(shù),該技術(shù)可最大限度地降低導(dǎo)通損耗,同時(shí)不會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)性能產(chǎn)生很大的影響。意法半導(dǎo)體表示,采用這項(xiàng)技術(shù)的MOSFET能夠讓設(shè)計(jì)人員符合對(duì)電子產(chǎn)品能效有更高要求的環(huán)保設(shè)計(jì)法規(guī),還能讓他們有機(jī)會(huì)在再生能源等新興產(chǎn)業(yè)中尋找市場(chǎng)機(jī)遇,因?yàn)樵谌虬l(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的浪潮中,最大限度地降低功率轉(zhuǎn)換損耗是降低每瓦成本的關(guān)鍵所在。
據(jù)了解,MDmesh V架構(gòu)改進(jìn)了晶體管的漏極結(jié)構(gòu),可有效降低漏源電壓降,如此能讓裸片單位面積的導(dǎo)通電阻非常低,尺寸小的器件也能取得超低的通態(tài)損耗。事實(shí)上,意法半導(dǎo)體指出,在采用TO-220標(biāo)準(zhǔn)封裝的650V MOSFET產(chǎn)品中,MDmesh V取得了世界最低的RDS(ON)記錄。
再者,MDmesh V器件的柵電荷量(Qg)也很低,在高速開(kāi)關(guān)時(shí)能效優(yōu)異,RDS(ON)×Qg性能因子(FOM)很小。意法半導(dǎo)體強(qiáng)調(diào),新產(chǎn)品650V的擊穿電壓高于競(jìng)爭(zhēng)品牌的600V產(chǎn)品的擊穿電壓,為設(shè)計(jì)工程師提供了十分寶貴的安全裕量。這些器件的Vdss額定擊穿電壓很高,具有出色的耐dV/dt斜率能力,并100%經(jīng)過(guò)雪崩測(cè)試。另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是,整齊的關(guān)斷波形有助于簡(jiǎn)化柵極控制,降低對(duì)EMI濾波的要求。 意法半導(dǎo)體現(xiàn)已上市的MDmesh V技術(shù)產(chǎn)品采用各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝,包括TO-220、TO-220FP、I2PAK、TO-247和Max247。
綜觀MOSFET的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),符合更嚴(yán)苛的環(huán)保要求是主要的目標(biāo)所在。誠(chéng)如杭州士蘭微電子器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民所言,低碳經(jīng)濟(jì)已成為社會(huì)共識(shí)和發(fā)展的主流,具有更高能效的MOSFET產(chǎn)品,將快速替代傳統(tǒng)的雙極功率開(kāi)關(guān)器件。隨著未來(lái)幾年液晶電視、家庭數(shù)字終端、便攜式數(shù)字化產(chǎn)品、高效節(jié)能燈、LED照明、變頻電機(jī)的加快普及,MOSFET將成為中國(guó)半導(dǎo)體功率器件市場(chǎng)的發(fā)展亮點(diǎn)。
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責(zé)編:Quentin