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浅谈功率半导体的技术与未来产业发展(三)

作者:时间:2013-10-14来源:网络收藏

四、我国建议

  国际著名市场调研公司HISISuppliResearch公司2012年9月给出的全球前10大供应商是TI、ST、Infineon、Mitsubishi、Renesas、Toshiba、Maxim、Fairchild、IR和ONSemi,而据IMSResearch公司2012年6月给出的报告,全球前10大分立器件和模块供应商是Infineon、Mitsubishi、Toshiba、ST、IR、FujiElectric、Fairchild、Vishay、Renesas和Semikron。这些供应商均是大型IDM企业,同时我们注意到,全球前三大功率半导体分立器件和模块供应商均(或曾)属于整机企业。

  在国内,功率半导体器件的作用长期以来没有引起人们足够的重视,国内功率半导体行业处于小、散状态,相较于TI、Infineon已开始在12英寸晶园上生产功率半导体产品,国内目前还没有一家功率半导体IDM企业拥有8英寸生产线。国内大部分功率半导体IDM企业传统上以硅基二极管、三极管和晶闸管为主,国际功率半导体器件的主流产品功率MOS器件和IGBT只是近年才有所涉及。宽禁带半导体器件主要以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)为主,针对市场应用的宽禁带电力电子器件产品研发刚刚起步。目前市场热点的高压BCD集成技术虽然引起了从功率半导体器件IDM厂家到集成电路代工厂的高度关注,但发展水平与国际先进相比仍有较大差距。虽然“02专项”支持了低压BCD工艺和600V硅基/SOI基高压BCD工艺开发,但内嵌FLASH的高密度BCD工艺尚属空白。功率半导体是汽车电子的重要领域,但获得汽车电子产品认证的国内功率半导体生产企业寥寥无几,绝大部分车用功率半导体依赖国外进口。

  但我们必须欣喜地看到,在市场需求的牵引下,在国家政府项目,特别是国家“02”科技重大专项支持引导下,我国功率半导体产业展现出蓬勃发展的局面:国内众多6寸线、8寸线开始涉足功率半导体器件生产;深圳华为、株洲南车、北车永济、广东美的、国家电网等国内骨干整机(系统)企业开始研发或投资建设以IGBT为代表的先进功率半导体器件;一大批功率半导体领域海外留学人员回国创业。

  笔者认为,功率半导体是最适合中国发展的半导体产业,相对于超大规模集成电路而言,其资金投入较低、产品周期较长、市场关联度更高、且还没有形成如英特尔和三星那样的垄断企业(全球规模化功率半导体企业超过100家,前10大功率半导体企业销售额只占全球份额的50%)。但中国功率半导体的发展必须改变目前封装强于芯片、芯片强于设计的局面,应加强与整机企业的联动,大力发展设计技术,以市场带动设计、以设计促进芯片、以芯片壮大产业。

  功率半导体芯片不同于以数字集成电路为基础的超大规模集成电路,功率半导体芯片属于模拟器件的范畴。功率器件和功率集成电路的设计与工艺制造密切相关,因此国际上著名的功率器件和功率集成电路提供商均属于IDM企业。国内功率半导体企业(包括代工企业)在提升工艺水平的同时,应加强与系统厂商的合作,不断提高国内功率半导体技术的创新力度和产品性能,以满足高端市场的需求,促进功率半导体市场的健康发展。

  设计弱于芯片的局面起源于设计力量的薄弱。企业应加强技术人才的培养与引进,积极开展产学研协作,以雄厚的技术实力支撑企业的发展。

  我国功率半导体行业的发展最终还应依靠功率半导体IDM企业,在目前自身生产条件落后于国际先进水平的状况下,IDM企业不能局限于自身产品线的生产能力,应充分依托国内功率半导体器件庞大的市场空间,用技术去开拓市场,逐渐从替代产品向产品创新、牵引整机发展转变;大力发展设计能力,一方面依靠自身工艺线进行生产,加强技术改造和具有自身工艺特色的产品创新,另一方面借用先进代工线的生产能力,壮大自身产品线,加速企业发展;同时择机从芯片向器件,从芯片向模块,从模块向组件、整机发展。

  从国际知名功率半导体企业,特别是功率半导体模块企业分析,有着系统整机应用的IDM企业具有得天独厚的发展机会,因此我们期望更多的系统整机企业向株洲南车那样,面向国际竞争,完善核心技术产业链,进而推动中国功率半导体



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