功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究

1、功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究（一）中商报告网集成电路的发明，是20世纪人类科技史最伟大的发明之一。以集成电路为代表的半导体产业作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，在推动经济发展、社会进步，提高人民生活水平以及保障国家安全等方面正发挥着日益重要的作用，已成为当前国际科技和产业竞争的焦点，也是衡量一个国家和地区现代化程度和综合国力的重要标志。由于集成电路及其它半导体器件所具有的特殊战略地位，已被国家国民经济和社会发展“十一五”规划、国家科技中长期发展规划纲要、国家信息产业发展“十一五”规划列为重点支持的科技和产业予以加快发展。特别是党的十七大明确提出工业化、信息

2、化、城镇化、市场化、国际化和加快信息化和工业化的融合战略，更为信息产业特别是半导体器件产业的发展带来了更大的机遇。半导体分立器件作为半导体器件基本产品门类之一，是介于电子整机行业和原材料行业之间的中间产品，是电子信息产业的基础和核心领域之一。近年来，随着全球范围内电子信息产业的快速发展壮大，半导体分立器件特别是功率半导体分立器件市场一直保持较好发展势头。“十一五”期间，海外电子信息产业的制造环节将继续以较快速度向中国内地转移，我国将逐渐成为全球最重要信息产业制造基地，这为内地电子元器件产业带来良好的发展空间。从发达国家电子元器件产业发展经验看，电子元器件就近就地配套始终是电子产品制造最好的模式

3、，目前长三角地区已成为国际电子信息产品的重要生产基地。杭州也具有发达的信息人才培养教育体系和完善的电子信息产品制造业链，这为杭州加快发展功率半导体分立器件提供了难得的机遇。第一部分功率半导体分立器件产业发展现状3一、集成电路产业发展现状简述31.国内外集成电路技术发展现状32.国外集成电路市场态势分析53.中国集成电路带动市场发展特点6二、功率半导体器件行业发展现状71.功率半导体器件行业概述72.国内外功率半导体分立器件技术现状8三、国内外功率半导体分立器件市场需求现状81.国际功率半导体分立器件市场需求情况82.国内功率半导体分立器件市场需求及生产情况93.国内外功率半导体分立器件市场竞争

4、格局9第二部分：功率半导体分立器件发展趋势12一、功率半导体分立器件发展趋势概述12二、未来35年功率半导体分立器件技术发展趋势121.新型功率半导体分立器件将不断出现132.新材料、新技术不断得到发展和应用133.体积小型化、组装模块化、功能系统化趋势明显13三、未来功率半导体分立器件应用市场发展趋势13四、未来功率半导体分立器件应用市场走势对技术及产品发展的影响141.功率MOSFET向导通电阻更低、耐压更高、外形更小发展142.IGBT向节能智能化发展143.集成化趋势明显14五、未来功率半导体分立器件市场竞争对产业转移的影响的趋势分析15第三部分：投资功率半导体分立器件项目风险分析15

5、一、功率半导体分立器件产品生产流程与工艺151.功率半导体器件生产简要工艺流程152.功率半导体器件主要工艺生产技术16二、功率半导体分立器件芯片生产线装备构成17三、5英寸芯片生产线建设项目投资估算171.项目建设投资及成本估算主要内容172.典型5英寸芯片生产建设项目投资测算17四、产品成本测算和行业经营财务状况简介181.产品成本测算182.半导体分立器件代表性企业产品收益情况18五、进入功率半导体分立器件产品领域投资风险提示181.把握市场发展趋势，准确界定业务领域，努力防范技术风险182.强化内部管理，控制经营成本，努力防范经营管理风险193.能否建立一支稳定优秀的专业管理和技术团队

6、直接关系企业的生死存亡194.后续资金支持压力巨大，注意防范资金风险19六、生产功率半导体分立器件5英寸生产线现价及潜力评估201.标准完整新线现价分析202.非标准新线现价分析203.二手5英寸生产线价值分析20第一部分功率半导体分立器件产业发展现状集成电路和半导体分立器件是构成半导体器件两大基本产品门类，两者的发展具有极大的互补性和关联性，因此，我们首先了解一下集成电路产业发展现状。一、集成电路产业发展现状简述1.国内外集成电路技术发展现状电子信息产业是国民经济的重要支柱产业，已超过以汽车、石油、钢铁等为代表的传统工业成为第一大产业，是引领高新技术产业发展和改造提升传统产业素质的强大引擎和

7、雄厚基石。集成电路是电子信息产业的核心领域，其技术发展日新月异。根据摩尔定律，集成电路的集成度和产品性能大约每18个月就增加一倍，但其生产成本和产品价格却相应降低一倍，今后二十年内集成电路发展仍将适用此规律。目前国内外集成电路技术发展主要体现在以下几个方面。(1)设计工具与设计方法随着集成电路复杂程度的不断提高，单个芯片容纳器件的数量急剧增加，其设计工具已由手工绘制转为计算机辅助设计(CAD)，这带动了设计工具市场的快速发展，并出现了一批专门的EDA(电子设计自动化)工具供应商。目前，IDA主要市场份额被美国Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断，我国集成电路设计公司基

8、本上都依赖于国外提供的设计工具，中国华大集成电路设计中心是国内唯一的一家IDA开发和供应商。(2)制造工艺与相关设备集成电路加工制造水平与专用设备先进程度密切相关，特别是随着技术的发展，芯片制造技术越来越多地融入设备之中，设备制造商已经从单纯地提供硬件设备转变为既要提供硬件、软件(含工艺菜单)，又要提供工艺控制及工艺集成等服务的总体解决方案的服务者。我国集成电路芯片制造技术水平与世界先进水平差距巨大，主流制造工艺水平仍为0.18m和0.13m，部分先进企业能达到90纳米水平，但与45纳米的国际水平相比还有23代的差距。集成电路生产过程所需的先进设备基本上都需要进口。以光刻机为例，0.5m以下的

9、光刻机百分之百都来自国外。可喜的是，“十五”期间国家安排的集成电路专用设备重大科研专项已取得突破，等离子刻蚀机、大角度离子注入机已完成项目验收，并被中芯国际批量采购。(3)测试测试技术的进步主要体现在测试设备的发展上，测试设备已从测试小规模集成电路发展到能测试中规模，大规模和超大规模集成电路，设备水平也从测试仅发展到了大规模测试系统。现今测试系统正在向高速、多管脚、多器件并行同测和S0C测试方向发展。世界先进的测试设备研发生产技术基本上被美国泰瑞达(TERADYNE)，安捷伦(Agilent Technologies)、日本爱德万测试(ADVANTEST)等国外专业测试设备生产厂商所垄断，国内

10、所用的先进测试设备都是随生产线一起引进的。国产集成电路测试设备与国际水平相比仍存在较大差距，用于测试中小规模集成电路的测试仪占80%以上，少数采用计算机辅助的测试系统由于价格、可靠性、实用性等原因尚无法大规模实用化、商用化，在大规模集成电路测试系统方面仍是空白。(4)封装电子产品向便携式小型化、网络化和多媒体化方向发展的趋势对电路组装技术提出了苛刻要求，裸芯片技术(Chipo IlBoard、Flip Chip)、微组装技术(NCM)、圆片级封装技术、无焊内建层技术(BBLIL)等代表了集成电路封装技术的发展方向。国内集成电路封装大厂主要由合资或外商独资企业构成，技术基本来源于国外。我国虽然已

11、在集成电路封装设备开发和国产化方面取得了一些进展，在某些单台集成电路专用设备研发上填补了国内空白，但距离满足大工业化生产的要求还很远，在设备先进性和整体规模方面和世界先进水平相比仍有很大差距。近年来国内封装技术发展速度明显减缓，与国际先进水平的差距可能会越来越大。(5)材料硅材料由于在电学、物理和经济等方面的优越性，目前是集成电路中使用的主要材料。在同样芯片面积的情况下，硅圆片直径越大，其经济性越好，目前国际主流是进行8英寸和12英寸硅片生产，16和18英寸的硅单晶及其生产设备正在开发之中。近年来为了适应高频、高速、高带宽的微波集成电路发展的需求，SoI(Silicon-on-Insulato

12、r)、化合物半导体、锗硅材料等新材料的研发也取得了较快进展。(6)应用应用环节是集成电路最终进入消费者手中的必经途径，除在计算机、通信网络、消费类电子产品中获得广泛应用之外，集成电路的使用正不断渗透到微机电系统、微光机电系统、生物芯片(如DNA芯片)、超导等领域，形成了新的产业增长点。(7)基础研究基础研究是产业技术发展的最初源泉，主要任务是开发新原理器件，包括：共振隧穿器件(RTD)、单电子晶体管(SET)、量子电子器件、分子电子器件、自旋电子器件等。技术的发展使集成电路在二十一世纪进入了纳米领域，纳电子学将为集成电路发展带来一场新的革命。我国集成电路产业起步于二十世纪六个年代，上世纪技术、

13、产业与市场发展十分缓慢。近年来得益于改革开放和国家产业政策的引导，其发展极其迅速。2006年中国集成电路市场销售额达到4862.5亿元，同比增长27.8%。市场的发展带动了技术水平的快速提升，目前国内能提供0.18微米、100万门技术设计的设计公司已占设计企业总数的20%，最高设计水平已经达到90纳米、5000万门水平。已有量产的300毫米(12英寸)晶圆生产线2条、200毫米(8英寸)晶圆生产线10条，制造工艺达到最高90纳米、主流0.18微米的技术水平。(8)存在问题我国集成电路产业发展中仍存在较多瓶颈制约，主要表现为：一是产业规模小，作为全球最大的半导体市场，2006年中国集成电路市场占

14、全球市场的比重达26%，但集成电路产值只占全球的6%，国内市场前十大厂商中无一本土厂商；二是技术档次低，主流加工技术至少比国外落后两代；三是研发创新能力弱，设计、工艺、设备、材料、应用、市场开发等方面都与国际先进水平存在巨大差距，关键技术装备基本依赖国外；四是人才缺乏，特别是高层次研发、技术人员极度短缺，限制了自主创新的开展。从整体上看，由于技术水平落后，自主创新能力薄弱，我国集成电路产业仍处在国际产业链分工的中低端，多数企业为国外集成电路厂商从事低层次的组装业务，不但附加值极低，还形成了持续的技术依赖，不利于我国集成电路产业国际竞争力的构建。2.国外集成电路市场态势分析集成电路不是最终产品，

15、只有通过在整机和系统中运用，才能体现其高价值和高附加值。集成电路的市场主要集中在计算机、消费电子、网络通信和工业控制等领域，近年来随着消费电子、通信产品和汽车电子等市场的持续发展，以及数字家庭、医疗电子等新兴应用的走热，为集成电路产业发展提供良好的宏观环境。(1)汽车电子、数据处理以及工业应用将在未来五年引领半导体市场根据iSuppli的预测，20062011年全球半导体市场年复合增长率为6.2%，虽然各细分应用领域都有不同程度的上升，但超过整体增长率的只有汽车电子、数据处理和工业应用，尤其以汽车电子增幅最大。如果从产品来看，则是NAND闪存增幅最大，标准线性器件紧随其后。(2)受新兴市场与应

16、用推动，手机市场持续保持稳定增长虽然发达国家手机普及率已经相当高，但在一些新兴手机市场仍然方兴未艾，预计2007年全球手机产量为11.25亿部，2011年将达到15亿部，届时用户数量将达45亿。(3)消费类电子总体增幅偏缓，但也存在部分快速增长领域对消费类设备而言，半导体需求主要体现在电源管理、显示以及无线通信部分，在全球数字及高清电视普及的推动下，平板电视显示器能为集成电路带来巨大市场空间。数字电视、PMPMP3播放器和数字机顶盒名列消费电子产品需求前茅。3.中国集成电路带动市场发展特点目前中国已超越日本和美国，跃升为全球最大的集成电路市场，而且市场增长趋势良好。(1)国内市场保持快速发展，

17、但市场增速放缓从国内电子信息产业发展情况看，整机产量在经历了多年高速发展之后，增长率已有所下降，对上游芯片市场需求增长率开始下滑。这导致集成电路市场已逐渐度过市场导入期和高速成长期，开始进入稳步上升期。虽然未来几年3G和数字电视等热点仍能带来市场增长，但也只是部分领域内部的产品升级，很难实现产量的大幅增长。图1给出20022006年中国集成电路市场规模及增长率，从发展趋势看，快速增长的势头将减缓，产业发展速度将保持稳定。(2)集成电路市场应用结构将进行局部调整2006年计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电路市场的88.5咒。计算机类市场份额最大，但近年来计算机整机产品市场竞争激烈，

18、产品价格持续下降，在一定程度上影响了该领域对集成电路的需求。消费电子产品近年保持稳定发展态势，市场增长不快，导致近年来对集成电路的需求增长慢于计算机类和通信类。2006年网络通信类集成电路发展迅速，国内手机、WLANAP、路由器，移动程控交换机、DSL终端和VOIP设备等产品产量增长都超过40%，这直接带来了通信类集成电路市场39.6%的高速增长。随着3G和数字电视等网络通信类领域的铺开，集成电路需求将进一步增加。(3)国内市场品牌结构变化不大，国外厂商仍占据主动国外厂商占据了国内集成电路的大部分市场，尤其是高端产品基本被国外厂商所垄断。图2显示的2006中国集成电路市场品牌结构，国外厂商无论

19、在技术、人才和财力等方面都占有着明显优势，2006年国内市场前十大厂商中无一家本土企业。短期内国内厂商仍难以打破国外厂商的市场优势地位。二、功率半导体器件行业发展现状1.功率半导体器件行业概述功率半导体器件(power semiconductor device)，是指能耐高压或者能承受大电流的半导体分立器件和集成电路，其中大部分是既能耐高压也能承受大电流。半导体产业的发展始于分立器件，所谓“分立”，一般是指被封装的半导体器件仅含单一元件(为了产品应用需要，部分分立器件封装实际上包含二个或多个元件或器件)，它必须和其它类型的元件相结合，才能提供类似放大或开关等基本电学功能。从产品结构来分，功率半

20、导体分立器件可分为二极管、三极管、功率晶体管、晶闸管等几大类产品，其中功率晶体管包括有HOSFET和IGBT等。从功率处理能力来分，功率半导体分立器件可分为四大类，包括低压小功率分立器件(电压低于200V，电流小于200mA)、中功率分立器件(电压低于200V，电流小于5A)、大功率分立器件(电压低于500V，电流小于40A)、高压特大功率分立器件(电压低于2，000V，电流小于40A)。功率半导体分立器件最初主要用于与电网相关的强电装置中，因而也被称为电力电子器件。目前功率半导体器件的应用范围已大幅扩展，渗透到国民经济与国防建设的各个领域，是航空、航天、火车、汽车、通讯、计算机、消费类电子、

21、工业自动化和其他科学与工业部门至关重要的基础部件。功率半导体分立器件的应用领域主要分为以发电、变电、输电为代表的电力领域和以电源管理应用为代表的电子领域。在电力领域，功率半导体器件以超大功率晶闸管、IGCT为代表，为实现对电能的传输转换及最佳控制提供支持，技术趋势是继续向高电压、大电流的方向发展；在电子领域，电源管理器件则倾向于集成化、智能化以及更高的频率和精度。2.国内外功率半导体分立器件技术现状随着终端产品的整体技术水平要求越来越高，而功率半导体分立器件技术也在市场推动下不断向前发展，CAD设计、离子注入、溅射、HOCVD、多层金属化、亚微米光刻等先进工艺技术已应用到分立器件生产中，高端半

22、导体分立器件产品的技术含量和制造难度都不亚于大规模集成电路。目前美国、日本等发达国家的功率器件领域很多VDHOS、IGBT产品已采用VLSI的微细加工工艺进行制做，生产线已大量采用8英寸、0.35微米工艺技术，大大提高了分立器件的性能。由于高性能功率半导体分立器件技术含量高，制造难度大，目前国内生产技术与国外先进水平存在较大差距，很多中高端功率半导体分立器件必须依赖进口。技术差距主要表现在：一是工艺技术水平较低，国内大部分厂商仍采用微米级工艺线，主流技术水平和国际水平相差2代以上，产品以中低端为主。二是高端人才资源匮乏，尤其是高端设计人才和工艺开发人才、技术工人非常缺乏；现有研发人员的设计水平

23、有待提高，特别是具有国际化视野和市场预见能力的高端设计人才非常缺乏；已有的技术培训机构难以完成集成电路工程型技术人才与产业工人培训的需求。三、国内外功率半导体分立器件市场需求现状1.国际功率半导体分立器件市场需求情况功率半导体分立器件的传统应用领域为消费类电子、计算机及外设、网络通信等，而电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、医疗电子、LCDPDP显示屏及电子照明等多个领域正成为功率半导体分立器件的新兴应用市场。根据iSupp“2006年全球电源管理市场的统计调查显示，电源管理组件的市场总值为230亿美元，其中属功率半导体分立器件的功率MOSFET约占21%；IGBT占7%；双极晶体管占5%。这三

24、类组件未来五年的复合成长率：MOSFET为8%，IGBT为12.5%，双极晶体管由于已逐渐被MOSFET及IGBT所取代，复合成长率将为-5.1%。目前很多国外厂商已锁定MOSFET及IGBT领域准备加大发展力度。2.国内功率半导体分立器件市场需求及生产情况几乎所有的电子产品都会用到半导体功率器件，随着国内电子信息产业的迅速发展，我国已成为国际最大的半导体功率器件应用市场。从市场构成看，2006年中国功率半导体市场中，消费类占24.0%，工控领域占23.4%，计算机领域占21.8%，网络通信类占20.5%，这四大领域占据了功率器件市场近90%的份额。而汽车电子和其他应用占10.3%的市场份额。

25、从产品结构来看，2006年MOSFET的销售量174.8亿元，是中国功率半导体分立器件市场上最重要的产品，大功率晶体管、达林顿管、IGBT和晶闸管也占有较大的市场份额(图3)。而市场增长最快的是功率晶体管，其中绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率场效应管(MOSFETJFET)2006年增长速度分别为42.9%和23.5%。3.国内外功率半导体分立器件市场竞争格局(1)全球范围半导体功率分立器件市场竞争格局全球半导体功率分立器件中高端产品生产厂商主要集中在欧美、日本和我国台湾地区。美国、日本和欧洲功率器件厂商大部分属于IDM厂商(集成的器件制造商，即一家企业包含设计、工艺制造、封装、测试等所有环

26、节)，而我国台湾的厂商则绝大多数属于Fabless厂商(无生产线的设计公司，即该企业只负责设计，工艺制造、封装、测试等环节采用委托外加工的方式，但最终产品产权及销售仍归该企业)。不同地区通过产业分工，形成了各自的竞争优势。美国在功率IC领域具有绝对领先优势，欧洲在功率IC和功率分立器件方面也都具有较强实力，日本在分立功率器件方面竞争优势较强，但在功率IC芯片方面，虽然厂商数量众多，但整体市场份额不高。(2)国内半导体功率分立器件市场竞争格局外商在中国分立器件市场上占据绝对优势地位，2005年前20大市场供应厂商中仅有长电科技和华微电子两家本土企业，其余均为境外企业。其中排名前三位的企业意法半导

27、体、飞兆和安森美均为功率分立器件领域的国际领先企业。前20家企业2005年的销售额合计为417.17亿元，占市场总规模的64.9%，这表明国内分立器件市场的品牌集中度还不高。但随着越来越多的跨国半导体公司将分立功率器件生产线转移到中国，将会加剧国内功率半导体分立器件产业的竞争。从市场主流产品来看，国内功率半导体分立器件产品应用领域已涵盖消费电子、计算机及外设、网络通信、电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、LED显示屏以及电子照明等多方面，但主流产品集中在功率MOSFET和大功率晶体管(IGBT)。功率MOSFET应用十分广泛，20V产品主要用于手机和数码相机；30V产品主要用于计算机主板和显卡；

28、40V产品主要用于机顶盒和电动自行车；60V产品主要用于UPS、汽车雨刷、汽车音响、马达控制；80V以上产品主要用于平板电视、LCD显示器和其他仪器仪表等；150V400V产品主要用于照明、CRT电视、CRT显示器、背投电视、电热水器和洗衣机等；400V800V产品主要用于发动机启动器、车灯控制、电机控制、嵌入式电源和电源适配器等；800V1000V产品主要用于风力发电、电焊机和中低压变频器等；1000V以上产品主要用于高压变频器、发电和变电设备等。由于消费电子、计算机及外设、网络通讯等产品产量巨大，因此电压在20V100V之间的MOSFET用量最大。IGBT虽然份额较小，但发展速度很快。从1

29、GBT耐压范围上看，主要用于电磁炉、电源、变频家电等产品的600V1200V之间的IGBT用量最大；低于600V的IGBT产品主要用于数码相机闪光灯和汽车点火器上；电压大于1200V的IGBT主要以1700VIGBT为主，在高压变频器等工业产品上广泛使用。国内生产功率半导体分立器件的主要企业有华微电子和长电科技、同方股份、士兰微等公司也正在积极提高技术水平、扩大产能。华微电子是国内功率半导体分立器件20家品牌供应商之一，功率半导体器件产量在本土企业中位居第一，主要生产晶体管、二极管、软快恢复二极管、阻尼二极管、可控硅、半导体放电管，产品应用于家电、绿色照明、计算机和通讯、汽车电子四大领域。彩色

30、电视机用大功率晶体管国内市场占有率达到80%以上，机箱电源用晶体管国内市场占有率达到50%以上，绿色照明用晶体管国内市场占有率达到40%以上，程控交换机用固体放电管市场占有率达到40%以上，摩托车点火器用可控硅产品市场占有率达到40%以上。长电科技主要生产二极管、可控硅(晶闸管)、稳压电路、三极管和场效应管等，产品主要集中在中低端功率半导体分立器件领域，主要运用于中低功率处理的电源管理产品中。其中二极管包括TVS二极管、开关二极管、肖特基、Pin二极管、稳压二极管，主要规格为击穿电压基本200V，电流小于1A；可控硅(晶闸管)电压基本集中在600V以下，最大电流约12A；稳压电路最大规格可以处

31、理1500mA电流；三极管有普通、达林顿、开关、高反压、功率等晶体管，达林顿晶体管最大规格100V，电流8A；功率三极管最大规格60A，电流5A；场效应管最大规格电压600V，最大电流8A。士兰微电子近年来积极调整产品结构，加大新产品、新工艺的研发投入，在继续做好传统优势功率器件产品的同时，抓住国家实施节能降耗战略机遇，积极发展半导体照明器件，大步向高亮度发光二极管领域进军并取得了明显成效。功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究（二）中商报告网第二部分：功率半导体分立器件发展趋势一、功率半导体分立器件发展趋势概述功率半导体分立器件是在功率电子电路中用作开关、整流或信号放大输出的半导体分立器件

32、，大致可以分成三类：一是传统的各类晶闸管和双极性器件等；二是近二十年来发展起来的以功率MOSFET及其相关器件(包括各种Power IC)为主的现代功率半导体器件；三是由上述两类器件发展起来的特大功率器件。功率半导体分立器件在其发展的初期(上个世纪6080年代)主要应用于工业和电力系统。近二十年来，随着4G产业(通讯、计算机、消费类电子、汽车)的蓬勃发展，功率半导体的应用范围有了大幅度的扩展，已经渗透到国民经济与国防建设的各个领域。其技术已经成为航空、航天、火车、汽车、通讯、计算机、消费量电子、工业自动化和其他的科学与工业部门的至关重要的基础。2010年国内市场销售额将达到1557.55亿元人

33、民币。二、未来35年功率半导体分立器件技术发展趋势作为半导体器件产业的两大分支之一，分立器件产业保持悠久的发展史，同时保持着持续、快速、稳定的发展，产业规模不断壮大。随着新技术、新工艺、新产品的不断涌现，CAD设计、离子注入、溅射、MOCVD、多层金属化、亚微米光刻等先进工艺技术已应用到分立器件中，这些都将推动分立器件市场的蓬勃发展。据专家预测，今后四年国内分立器件市场将保持比较稳定的增长态势，预计这四年的年复合增长率将在12%至13%之间。预计2007年底，中国半导体分立器件的市场规模达到2330亿只、543亿元，届时中国将成为世界半导体分立器件市场的主要组成部分。功率半导体分立器件技术研发

34、的重点是围绕提高效率、增加功能、减小体积，不断发展新的器件理论和结构，促进各种新型分立器件的发明和应用。技术发展将会呈现以下特点。1.新型功率半导体分立器件将不断出现在替代原有市场应用的同时，还将开拓出新的应用领域。如美国Cree公司开发出用于移动WiMAX用途的新的高功率GaNRF功率晶体管，在40V、3.3GHz下峰值脉冲输出功率达到创记录的400W。2.新材料、新技术不断得到发展和应用为了使现有功率半导体分立器件能适应市场需求的快速变化，需要采用新技术，不断改进材料性能或开发新的应用材料、继续优化完善结构设计、制造工艺和封装技术等，提高器件的性能。例如，Vishay Intertechn

35、ology开发出一种双面冷却新型封装的功率MOSFET，降低了热阻、封装电阻和封装电感，从而实现了更高效、更快速的开关功率MOSFET。3.体积小型化、组装模块化、功能系统化趋势明显电子信息产品的小型化，甚至微型化，必然要求其各部分，包括功率半导体分立器件在内的零部件尽可能小型化、微型化、多功能。为适应整机装备效率和提高整机性能的可靠性，稳定性的要求，半导体分立器件将会会趋向模块化、集成化。例如，Semikron与ST正在采用封装级集成技术为工业设备、消费类产品和汽车电子开发大功率模块，将IGBT、MOSFET、ESBT(发射极开关双极晶体管)、二极管和输入电桥整流器集成组装在一个封装内，降低

36、了分立解决方案的组件数量和电路板空间，同时又具有出色的连通性和可靠性，满足了市场对功率平台更高集成度和可靠性日益增长的需求。三、未来功率半导体分立器件应用市场发展趋势消费电子、工业控制。照明等传统领域市场需求的稳定增长，以及汽车中电子产品逐渐增加，通信和电子玩具市场的火爆，都对功率半导体分立器件销售带来积极影响，功率半导体分立器件市场正保持稳步的增长速度，市场需求旺盛，甚至出现供不应求的状况。据iSuppli市场调研报告分析，功率半导体分立器件供应紧张的局面在2006年第四季和2007年初得到缓解，强劲的市场需求将持续到2010年。而Frost & Sullivan发布的全球功率半导体分立器件

37、市场调查表明，2005年该市场年收入为104.9亿美元，预计2009年将发展到144.2亿美元。四、未来功率半导体分立器件应用市场走势对技术及产品发展的影响功率半导体分立器件技术发展的驱动力主要来自于下游产品发展对器件技术性能提出了更高的要求，主要发展趋势有：1.功率MOSFET向导通电阻更低、耐压更高、外形更小发展仅国内消费市场而言，目前国内私人家庭和单位办公自动化电子设备一年的消耗的电能相当于两座三峡水电站发出的电能总和。因此，节能已成为电源技术发展的主旋律，降低功耗成为功率半导体分立器件发展的主要驱动力。就功率MOSFET而言，厂商主要通过降低导通电阻和开发新的封装形式，大幅降低开关电源

38、(SMPS)和功率因子校正器(PFC)应用的系统功率损耗，提高功效和可靠性。随着在离线电源中采用功率因数校正技术，高压功率MOSFET市场将出现大幅增长；在平板电视需求量大增的推动下，中等电压功率MOSFET的市场需求量也将继续保持强劲增长。2.IGBT向节能智能化发展IGBT是MOSFET和双极技术的结合物，它既有MOSFET的优势，也有双极功率晶体管在高电压应用中优良的驱动能力。IGBT最初用在特种电源、变频调速、相机闪光和照明方面，目前正逐步拓展到汽车电子领域。IGBT的发展趋势是集成众多的功能，如有源钳位、ESD保护、逻辑电平栅极阈值和栅极电阻网络等。受各国政府关于节能要求规定的影响，

39、IGBT将出现全球范围内持续增长的市场需求。3.集成化趋势明显随着现代电子产品对便携性要求的提高，不仅需要低导通阻抗，而且需要低开关损耗、纤薄小巧的低热阻表面封装，这就带动了薄小封装功率半导体分立器件的销售，促使功率半导体分立器件封装朝着更小、更薄、散热性能更好的方向发展。通过与集成电路制造和封装技术紧密结合，能够在不牺牲空间和性能的前提下满足性能需要，实现性能改善和成本降低，分立功率器件将逐步向“功率子系统”方向发展。飞兆半导体通过使用BGA、FLLP和MicroPak等先进封装，来提供最小的每单位面积导通电阻RDS(ON)，将占用的电路板空间减至最少，并实现最高系统功效。五、未来功率半导体

40、分立器件市场竞争对产业转移的影响的趋势分析受下游产品发展的约束，进一步提高性能并降低系统成本是功率半导体分立器件发展的长期趋势。一些成熟的功率半导体产品的利润已经相当低，企业只有在全球范围内优化价值链构成，寻求低成本制造资源，才能继续保持市场地位，这促成了成熟的功率半导体产品生产线开始大规模向发展中国家转移。由于低端分立功率器件市场的进入门槛并不高，中国本土企业可以凭借劳动力成本低等要素资源优势加入该市场。而在中高端分立功率器件的应用领域，能够生产出高可靠性分立器件的厂商并不多，因此仍将继续由国际厂商主导。中国已成为全球最大的分立功率器件市场，市场需求逐年增加，又具有生产要素资源价格低廉供给充

41、分的优势，因此众多国际半导体厂商已开始将分立器件生产线转移到中国，加快市场开拓力度。飞兆半导体提出了“在中国本土开发针对中国市场的产品”的策略，增强了对中国客户的支持力度，扩大了现场应用工程师队伍，在苏州、深圳、上海和青岛设立了四家全球功率资源设计中心。国际产业持续转移和国内企业的不断加入，将使中国功率半导体分立器件市场的竞争日益激烈，特别是低端市场的竞争将呈白热化趋势。第三部分：投资功率半导体分立器件项目风险分析一、功率半导体分立器件产品生产流程与工艺为加深对投资功率半导体分立器件项目的了解，在此对半导体分立器件生产流程和主要工艺技术做一简介。1.功率半导体器件生产简要工艺流程功率半导体器件

42、的核心生产过程包括：开发EDA(电子设计自动化)工具，利用EDA进行集成电路设计，根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀)，进行芯片封装，对加工完毕的芯片进行技术性能指标测试。2.功率半导体器件主要工艺生产技术(1)外延工艺技术外延工艺是根据不同硅源(SIH2CL2、SIHCL3、SICL4)，在11001180温度下在硅片表面再长一层多层本征(不掺杂)、N型(掺PH3)或P型(掺B2H6)的单晶硅，并把硅层的厚度和电阻率，厚度和电阻率的均匀性、表面的缺陷控制在允许范围内。功率半导体器件的外延生产工艺技术标准一般要求达到厚度40805urn，厚度和电阻率均匀性控制在5%

43、以内。(2)光刻工艺技术光刻工艺是半导体工艺技术中最关键的技术之一，也是反映半导体工艺技术水平的重要指标。光刻工艺是将掩膜(光刻板)图形转移到衬底表面的光刻胶上形成产品所需要图形的工艺技术，光刻机的精度一般是指光刻时所得到的光刻图形的最小尺寸。分辨率越高，就能得到越细的线条，集成度也越高。对于高端Trench工艺技术的功率半导体器件，光刻生产工艺采用8英寸硅片，0.5um技术。(3)刻蚀工艺技术刻蚀是用物理或化学的方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，刻蚀的基本作用是准确地复制掩膜图形，以保证生产线中各种工艺正常进行。湿法刻蚀是通过合适的化学溶液与所欲蚀刻的材质进行化学反应，然后转成可

44、溶于此溶液的化合物，而达到去除的目的；干法刻蚀是利用等离子原理有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。而等离子增强反应离子刻蚀、电子回旋共振刻蚀(ECR)、感应耦合等离子体刻蚀(ICP)等其他先进蚀刻技术能够满足细线条产品的需求，特别是高端功率器件的Trench蚀刻工艺，既能满足Trench线宽要求，又能使其沟槽垂直度达到95%以上。(4)离子注入工艺技术离子注入是通过高技术设备将器件需要的掺杂元素注入到硅片中。其基本工艺原理是：利用离子源产生的等离子体，在低压下把气态分子借电子的碰撞而离化成离子，经过引出离子电极(吸极)、质量分析器、加速管、扫描系统、工艺腔体等工艺设备将掺杂元素注入到硅片

45、中。离子注入工艺的技术水平主要体现在束流和能量两个方面，高性能的离子注入束流可以小到100微安以下，大到几个毫安以上；能量小到40KeV以下，大到400KeV以上。(5)扩散工艺技术半导体掺杂工艺的主要目的在于控制半导体中特定区域内杂质的类型、浓度、深度和PN结。扩散技术是实现这一目的的简单而方便的途径，先进的扩散工艺技术水平可以将炉内薄膜均匀性控制在小于3%的水平。扩散、氧化、光刻工艺的结合，产生半导体的平面工艺。二、功率半导体分立器件芯片生产线装备构成半导体器件芯片生产线装备主要为保证生产工艺技术稳定和产品质量水平而发展的，其主要技术装备包括外延、光刻、刻蚀、离子注入、扩散、金属化及工程后

46、整理工序所必须的高技术生产加工和测试设备。三、5英寸芯片生产线建设项目投资估算1.项目建设投资及成本估算主要内容生产企业要建设标准的半导体生产厂房，配备相应的水、电、气、空调、洁净等设施，购入主要生产原辅材料。需要在建筑工程、设备购置、设备安装以及其他工程进行资金投入。其中设备引进投资估算需重点考虑：(1)引进设备价格参考外商报价资料进行估算；(2)外汇汇率须按国家外汇管理局公布计算；(3)引进设备的国内费用需要参考相关行业的规定和标准计算；(4)引进设备关税、进口环节增值税可享受国家减免税政策(旧设备除外)。2.典型5英寸芯片生产建设项目投资测算5英寸芯片生产线建设项目投资绝对额资金估算具有

47、很大的不确定性，这是因为投资区域、投资环境、投资时机与时间、生产线工艺水平和质量状态、土地和基建成本等不确定因素对投资额的大小都产生较大的影响。上个世纪90年代，国际上投资新建一条5英寸芯片生产线平均投资额约为6000万元美元，同期我国在绍兴上一条5英寸生产线(代号908工程，设备引进了日本富士通生产线)，国家先后投入资金约4亿元，设备投产后取得了较大的成功。目前为止，全国共有9条5英寸线投入运营，大部分生产运转正常并取得了较为良好的经济效益。四、产品成本测算和行业经营财务状况简介1.产品成本测算功率半导体分立器件成本测算主要包括以下九个方面的内容：(1)材料费；(2)燃料动力费；(3)工资及

48、福利费；(4)维修费；(5)低值易耗品；(6)折旧费；(7)无形资产及递延资产摊销；(8)利息支出；(9)其它费用。为便于更加直观更简洁地了解主要经营环节对成本构成的权重影响，我们将涉及成本趋势的九个因素简化为直接成本、间接成本、人工费用、折旧费用及其他五大方面，并将实际经营中的成本构成转化为百分比形式予以说明。2.半导体分立器件代表性企业产品收益情况以下是近几年业内企业从事功率半导体分立器件项目的投资及回报情况。五、进入功率半导体分立器件产品领域投资风险提示从总体上讲，半导体产业是一种知识、技术、资金高度密集，投资回报高的行业，更是一种技术更新快、产业配套国际化、市场竞争全球化、投资风险大的

49、行业。投资风险除包涵一般行业所具有的共性特征外，而应重点关注以下风险因素。1.把握市场发展趋势，准确界定业务领域，努力防范技术风险半导体行业经过近40年的发展，目前技术、工艺、市场比较成熟，产业链体系、产业布局、企业间相互竞争和相互合作的格局基本排定。现在，作为一个新进入者，必须根据自身的条件，审时度势，明确企业发展定位和产品定位，根据市场的需求，组织适当的团队配以适当的设备，开发生产适当的产品，才能推出有一定性价比并被市场接受的产品。各种功率半导体器件的结构、性能、应用领域千差万别，制造工艺各不相同，要克服贪大求新的观念，根据市场特点和企业技术层次，瞄准特殊市场的空缺领域大力开发特殊工艺，生产特色产品，拓展专业化优势。2.强化内部管理，控制经营成本，努力防范经营管理风险管理是一种生产力，细节决定成败。发展思路和产品定位确定后，进入半导体分立器件行业后能否生存发展的关键因素是经营管理能力和水平。一是经营者是否有较强的外部资源整合能力。半导体生产线昂贵，生产环节要求非常苛刻，维护保障良好的生产环境成本高昂。一旦停产就会造成巨大浪费，这就要求经营者具有整合上下游企业或者合作伙伴紧密配合的能力。认真把握好