淺談功率半導體的技術與未來產業(yè)發(fā)展(三)
四、我國功率半導體產業(yè)發(fā)展建議
國際著名市場調研公司HISISuppliResearch公司2012年9月給出的全球前10大功率半導體供應商是TI、ST、Infineon、Mitsubishi、Renesas、Toshiba、Maxim、Fairchild、IR和ONSemi,而據IMSResearch公司2012年6月給出的報告,全球前10大功率半導體分立器件和模塊供應商是Infineon、Mitsubishi、Toshiba、ST、IR、FujiElectric、Fairchild、Vishay、Renesas和Semikron。這些供應商均是大型IDM企業(yè),同時我們注意到,全球前三大功率半導體分立器件和模塊供應商均(或曾)屬于整機企業(yè)。
在國內,功率半導體器件的作用長期以來沒有引起人們足夠的重視,國內功率半導體行業(yè)處于小、散狀態(tài),相較于TI、Infineon已開始在12英寸晶園上生產功率半導體產品,國內目前還沒有一家功率半導體IDM企業(yè)擁有8英寸生產線。國內大部分功率半導體IDM企業(yè)傳統(tǒng)上以硅基二極管、三極管和晶閘管為主,國際功率半導體器件的主流產品功率MOS器件和IGBT只是近年才有所涉及。寬禁帶半導體器件主要以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)為主,針對市場應用的寬禁帶電力電子器件產品研發(fā)剛剛起步。目前市場熱點的高壓BCD集成技術雖然引起了從功率半導體器件IDM廠家到集成電路代工廠的高度關注,但發(fā)展水平與國際先進相比仍有較大差距。雖然“02專項”支持了低壓BCD工藝和600V硅基/SOI基高壓BCD工藝開發(fā),但內嵌FLASH的高密度BCD工藝尚屬空白。功率半導體是汽車電子的重要領域,但獲得汽車電子產品認證的國內功率半導體生產企業(yè)寥寥無幾,絕大部分車用功率半導體依賴國外進口。
但我們必須欣喜地看到,在市場需求的牽引下,在國家政府項目,特別是國家“02”科技重大專項支持引導下,我國功率半導體產業(yè)展現出蓬勃發(fā)展的局面:國內眾多6寸線、8寸線開始涉足功率半導體器件生產;深圳華為、株洲南車、北車永濟、廣東美的、國家電網等國內骨干整機(系統(tǒng))企業(yè)開始研發(fā)或投資建設以IGBT為代表的先進功率半導體器件;一大批功率半導體領域海外留學人員回國創(chuàng)業(yè)。
筆者認為,功率半導體是最適合中國發(fā)展的半導體產業(yè),相對于超大規(guī)模集成電路而言,其資金投入較低、產品周期較長、市場關聯(lián)度更高、且還沒有形成如英特爾和三星那樣的壟斷企業(yè)(全球規(guī)?;β拾雽w企業(yè)超過100家,前10大功率半導體企業(yè)銷售額只占全球份額的50%)。但中國功率半導體的發(fā)展必須改變目前封裝強于芯片、芯片強于設計的局面,應加強與整機企業(yè)的聯(lián)動,大力發(fā)展設計技術,以市場帶動設計、以設計促進芯片、以芯片壯大產業(yè)。
功率半導體芯片不同于以數字集成電路為基礎的超大規(guī)模集成電路,功率半導體芯片屬于模擬器件的范疇。功率器件和功率集成電路的設計與工藝制造密切相關,因此國際上著名的功率器件和功率集成電路提供商均屬于IDM企業(yè)。國內功率半導體企業(yè)(包括代工企業(yè))在提升工藝水平的同時,應加強與系統(tǒng)廠商的合作,不斷提高國內功率半導體技術的創(chuàng)新力度和產品性能,以滿足高端市場的需求,促進功率半導體市場的健康發(fā)展。
設計弱于芯片的局面起源于設計力量的薄弱。企業(yè)應加強技術人才的培養(yǎng)與引進,積極開展產學研協(xié)作,以雄厚的技術實力支撐企業(yè)的發(fā)展。
我國功率半導體行業(yè)的發(fā)展最終還應依靠功率半導體IDM企業(yè),在目前自身生產條件落后于國際先進水平的狀況下,IDM企業(yè)不能局限于自身產品線的生產能力,應充分依托國內功率半導體器件龐大的市場空間,用技術去開拓市場,逐漸從替代產品向產品創(chuàng)新、牽引整機發(fā)展轉變;大力發(fā)展設計能力,一方面依靠自身工藝線進行生產,加強技術改造和具有自身工藝特色的產品創(chuàng)新,另一方面借用先進代工線的生產能力,壯大自身產品線,加速企業(yè)發(fā)展;同時擇機從芯片向器件,從芯片向模塊,從模塊向組件、整機發(fā)展。
從國際知名功率半導體企業(yè),特別是功率半導體模塊企業(yè)分析,有著系統(tǒng)整機應用的IDM企業(yè)具有得天獨厚的發(fā)展機會,因此我們期望更多的系統(tǒng)整機企業(yè)向株洲南車那樣,面向國際競爭,完善核心技術產業(yè)鏈,進而推動中國功率半導體產業(yè)發(fā)展。
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