功率器件市場在漲聲一片中送走了2010年,即使英飛凌、三菱電機、士蘭微電子、IR、飛兆和瑞薩等企業(yè)產(chǎn)能全開,仍未緩解2009年延續(xù)至2010年的功率器件荒。
 三菱電機董事、副總經(jīng)理兼半導(dǎo)體事業(yè)部長谷口豐聰kVYesmc
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目前通信、汽車和家電領(lǐng)域的強勁增長,拉動了功率器件的需求量直線飆升。據(jù)iSuppli統(tǒng)計,2010年中國功率MOSFET市場預(yù)計增長到24億美元,比2009年的16億美元增長53%。而增加產(chǎn)能牽涉資金投入、訂購機臺到貨周期、設(shè)備調(diào)試等一系列手續(xù),上游半導(dǎo)體制造商的擴產(chǎn)速度遠(yuǎn)跟不上市場增長,功率器件供需之間的矛盾短期內(nèi)仍難以達(dá)到平衡。
勿須諱言,供求不平衡和金融危機關(guān)系密切。經(jīng)歷了2008年跌宕起伏的市場需求,大廠縮減產(chǎn)能,觀望氣氛濃厚?!爸?010年年初,經(jīng)濟逐漸復(fù)蘇,市場對功率器件的需求大幅上升,各供應(yīng)商措手不及,產(chǎn)能未能追上,因而出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況?!比怆姍C董事、副總經(jīng)理兼半導(dǎo)體事業(yè)部長谷口豐聰坦言。
供貨不足將持續(xù)至2011年下半年
iSuppli預(yù)計,功率器件供應(yīng)短缺的狀況至少將持續(xù)到2011年第一季度。相比之下,上游廠商的觀點則更為謹(jǐn)慎。英飛凌科技(中國)有限公司工業(yè)及多元化電子市場事業(yè)部電源管理市場高級工程師胡鳳平認(rèn)為,功率器件供應(yīng)緊張的情況將持續(xù)到2011年下半年才有望改善。
他說:“國家不斷地在推進(jìn)節(jié)能減排工程以及基礎(chǔ)建設(shè),新能源(風(fēng)能,太陽能,電動汽車等)、馬達(dá)驅(qū)動、變頻家電以及逆變焊機等應(yīng)用對功率器件的需求較為旺盛。” 針對這種緊張局面,盡管很多半導(dǎo)體公司在擴建產(chǎn)能,但擴產(chǎn)效應(yīng)釋放緩慢,市場供應(yīng)短缺情況不容樂觀。
日本供應(yīng)商方面功率器件的產(chǎn)能同樣滿負(fù)荷運轉(zhuǎn),交貨期進(jìn)一步拉長。谷口豐聰表示,根據(jù)不同的功率器件種類,市場緩和的時間不同。“總體而言,將從2011年下半年開始,增產(chǎn)的效應(yīng)會逐漸體現(xiàn)?!痹缭?010年的7月中旬,為了對應(yīng)急速增加的功率器件的需求,三菱電機宣布投資65億日圓,擴張其晶圓生產(chǎn)能力,目標(biāo)是比2009年度提升2.5倍,預(yù)計新設(shè)施會在2011年4月竣工。同時,三菱電機也投資了35億日圓,提高其組裝和測試能力,以應(yīng)付快速增長的功率器件市場。
本土企業(yè)趁勢擴張地盤
中國市場功率器件依賴進(jìn)口的局面在中國大力發(fā)展低碳經(jīng)濟時有所改觀,本土企業(yè)借高鐵、風(fēng)電、太陽能產(chǎn)業(yè)逐步實現(xiàn)了國產(chǎn)化。功率器件長期是半導(dǎo)體市場的搶手貨,海外企業(yè)面向全球市場,難免顧此失彼、鞭長莫及,本土企業(yè)坐擁中國本地市場,如果能把握機遇,及時抓住海外企業(yè)釋出的訂單,不難在功率市場占有一席之地。
 士蘭微電子器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民kVYesmc
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2010年1~9月凈利潤較同期增長300~325%,本地功率器件企業(yè)士蘭微電子顯然已經(jīng)在功率器件市場分得一杯羹。“士蘭微電子的MOSFET、大電流高電壓肖特基、快恢復(fù)二極管等功率器件產(chǎn)品在2010年一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。”士蘭微電子器件事業(yè)部總經(jīng)理湯學(xué)民說。
他進(jìn)一步剖析道,功率器件供不應(yīng)求的原因在于PC/NB主板和消費電子市場,主要是液晶電視、手機和其他手持設(shè)備市場,依然保持相對穩(wěn)定的復(fù)合增長率;而在傳統(tǒng)節(jié)能燈和以LED為代表的半導(dǎo)體照明和太陽能光伏市場上,最近幾年都有比較大的成長,同時一些小功率變頻電機也逐步得到普及,這幾方面的原因綜合推動了全球功率器件需求的持續(xù)旺盛。
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目前,士蘭微電子的交貨期基本控制在1個月以內(nèi),芯片生產(chǎn)和封測產(chǎn)能壓力空前。士蘭微一方面提高生產(chǎn)管理能力,將現(xiàn)有設(shè)備的產(chǎn)能利用到極致,不斷降低每道工序的加工周期;另一方面加強和客戶的溝通,按照客戶的需求安排投料。此外,士蘭微有計劃從2010年起在未來的2~3年內(nèi)安排投資13,500萬元,組建多芯片高壓功率模塊制造生產(chǎn)線。湯學(xué)民透露,士蘭微功率器件的月產(chǎn)能已經(jīng)從2010年初的4萬片(6英寸)提升到2010年底的6萬片,這個數(shù)字將在2011年改寫為8萬片以上。
新興和傳統(tǒng)市場雙驅(qū)動
傳統(tǒng)功率器件市場持續(xù)復(fù)蘇,再加上新興市場不斷冒頭,導(dǎo)致功率器件仍舊奇貨可居。2011年功率器件供應(yīng)商普遍雙管齊下,傳統(tǒng)和新興市場兩手抓,焦點集中在變頻電機、馬達(dá)和新能源領(lǐng)域,可以預(yù)見2011年功率器件市場依舊硝煙彌漫。
胡鳳平指出,英飛凌的市場重點側(cè)重在高能效領(lǐng)域,如風(fēng)能、太陽能、電動汽車等新能源市場,馬達(dá)驅(qū)動、變頻家電及逆變焊機等。三菱電機同樣看好風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、電動汽車等新能源領(lǐng)域,以及傳統(tǒng)馬達(dá)驅(qū)動、電源、空調(diào)市場。
在國際企業(yè)圍繞新興市場過招時,本土企業(yè)則選擇從中小功率器件入手。士蘭微電子的目標(biāo)市場鎖定為AC-DC電源、小功率變頻電機、HID燈、節(jié)能燈、LED燈的驅(qū)動系統(tǒng)以及太陽能光伏系統(tǒng)。模擬器件講究工藝和設(shè)計的匹配,還需根據(jù)不同的客戶應(yīng)用精雕細(xì)琢。
湯學(xué)民認(rèn)為,除了最基本的導(dǎo)通壓降、電流耐量、反向耐壓等參數(shù)指標(biāo)外,各應(yīng)用系統(tǒng)對功率器件都會有不同的要求,主要反映在一些動態(tài)參數(shù)上,因此優(yōu)化動態(tài)參數(shù)是士蘭功率器件芯片技術(shù)研發(fā)的重點之一?!搬槍μ囟ǖ膽?yīng)用環(huán)境,或調(diào)整器件的參數(shù)、或配合客戶優(yōu)化外圍線路也是我們重要的技術(shù)工作方面?!彼f。
SiC器件集中登陸市場
2011年功率器件市場除了傳統(tǒng)MOSFET和IGBT挑大梁唱主角之外,一些新面孔也將由龍?zhí)咨駷榕浣?。碳化硅SiC早在10年以前就出現(xiàn)在半導(dǎo)體市場,隨著工藝的成熟化和價格的平民化,諸多SiC功率器件將集結(jié)在2011年登陸功率市場。
三菱電機已成功采用SiC制成新器件,通過使用SiC制造的MOSFET和肖特基二極管,研發(fā)出一個達(dá)400V的11kW變頻器原件,它比硅制造的變頻器,減少能源損耗達(dá)七成,輸出功率為 10 W/cm3。因此,SiC器件損耗更低,并能在更高溫下運作,令器件變得更細(xì)小,用電量更低。至于SiC器件的上市時間,三菱電機并未透露。
另一家日本公司也暗暗發(fā)力SiC器件。RoHM在2008年收購生產(chǎn)SiC材料的SiCrystal公司之后,已掌握晶圓制造、前期工序、后期工序以及功率模塊的一條龍體系。2010年4月RoHM已開始量產(chǎn)SiC制肖特基勢壘二極管(SBD)。同年12月開始量產(chǎn)供貨SiC的DMOSFET定制產(chǎn)品,預(yù)計將于2011年夏季供貨通用產(chǎn)品。
德國研究項目“NEULAND”的6家成員企業(yè)宣布,通過使用新半導(dǎo)體材料,能將可再生能源、通信及照明各系統(tǒng)的能源損失減半。作為NEULAND成員之一,英飛凌明確地表示,2011年將推出SiC J-FET。
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責(zé)編:Quentin