功率半导体：中国市场举足轻重做强产业需各方协力

1、功率半导体：中国市场举足轻重做强产业需各方协力冯晓伟2022.2功率半导体是弱电控制与强电运行之间、信息技术与先进制造之间的桥梁，是国民经济的重要根底。随着世界各国对节能减排的需求越来越迫切，功率半导体器件已从传统的工业控制领域迈向新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业。尽管我国功率半导体产业在高端产品领域与国外先进水平还有较大差距，但无论政府还是企业都在积极地采取措 施，提升中国功率半导体产业的竞争实力。个人收集整理 勿做商业用途核心技术缺失制约中国功率半导体产业中国市场将占半壁江山高端产品仍落后于国际同行功率半导体器件是指能承受较大电流和电压的半导体器件，是半导体产业中仅次于大规模

2、集成电路的另一大分支。功率半导体器件可分为功率半导体分立器件和功率集成电路两大 类，功率半导体分立器件在我国又常被称为电力电子器件，据北京工业大学亢宝位教授介绍，IGBT 绝缘栅双极晶体管、功率MOS 金属-氧化物-半导体场效应晶体管和功率 FRD 快恢复二极管是该领域的三大支柱产品，以前作为主体的晶闸管和功率双极晶体管所占市场已经很少。 个人收集整理 勿做商业用途就应用领域而言，功率半导体约3/4用于通信、计算机、消费电子和汽车等所谓“4C产业，约1/4应用于工业设备。江苏宏微科技总经理赵善麒在接受?中国电子报? 记者采访时表示，从全球范围来看，太阳能发电、风能发电、电动汽车、智能电网等领域

3、是 功率半导体器件新的应用热点。功率半导体的作用主要是节能和传统产业信息化，我国每年约60%的发电量用于各种电机，采用变频调速的电机驱动技术是电机节能的重要手段，节 电幅度约为20%-30%，而变频调速所用的器件正是功率半导体。从技术水平来看，1980年代以后开展起来的更先进的新型功率半导体器件约占所有功率半导体器件的80%以上，而以前的传统的功率半导体只剩下不到20%的份额。个人收集整理勿做商业用途如今，中国正在成长为全球最大的功率半导体市场。从2005年到2022年，我国功率半导体市场年平均增长率为 23%，2022年的销售额是821.8亿元，经初步测算，2022年我国 功率半导体销售额已

4、超过 870亿元。我国的功率半导体市场在未来几年里还会保持增长，预计2022年将到达956.6亿元，2022年将到达1060.5亿元。据预测，2022年功率半导体在中 国市场的销售量将占全球的50%。个人收集整理 勿做商业用途尽管中国已经成为全球功率半导体产业的重要市场，但中国功率半导体器件的设计、制造能力还有待提高，我国功率半导体企业的生产条件和工艺技术大多仍停留在国外上世纪 90年代的水平，关键技术仍掌握在少数国外公司手中。嘉兴斯达半导体董事长沈 华告诉记者，目前我国新型功率半导体尤其是IGBT产业还处于起步阶段，上下游的配套还很不完善。据统计，目前国内市场所需的功率半导体约有90%仍然依

5、赖进口，缺乏核心技术将严重阻碍中国新兴节能产业的开展。个人收集整理勿做商业用途赵善麒：与其他国家相比，中国的功率半导体器件市场的特点是使用的器件品种多，应用领域宽；但是，目前国内市场上的高端产品如IGBT 根本上被国外厂商垄断，国内产品市场认证周期非常长，而且获得的市场认可度不高。个人收集整理勿做商业用途产业链各环节需协调开展国家政策积极扶持企业加速开展各显神通正是认识到我国功率半导体产业与国外先进水平的差距，中国企业开始寻找各种路径提升自己的实力，中国政府也出台了一系列政策对该产业进行扶持。浙江大学电气工程学院长江特聘教授盛况在接受?中国电子报?记者采访时表示，从产业化的角度看，未来 5年我

6、国功率半导体领域的开展重点应该是IGBT，因为我国对IGBT器件的需求比拟迫切，国家在该领域也会有更大的投入。个人收集整理勿做商业用途在2022年出台的?电子信息产业调整和振兴规划?中，明确提出了“加快电子元器件 产品升级，“充分发挥整机需求的导向作用，围绕国内整机配套调整元器件产品结构，提高新型电力电子器件、高频频率器件等产品的研发生产能力，“初步形成完整配套、相互支撑的电子元器件产业体系。个人收集整理勿做商业用途根据?国家中长期科学和技术开展规划纲要2006-2022年»，科技部在“十一五国家科技支撑方案重点工程“电力电子关键器件及重大装备研制中，将“新型电力电子器件及电力电子集

7、成技术 列为该重点工程的第一项课题。据该课题的承当单位之一西安电力电子技术研究所副所长白继彬透露，该课题主要致力于IGBT、FRD及PEBB 电力电子组块关键技术的研发，目前已接近课题验收阶段。白继彬同时表示，在我国，整机受制于器件已成为共识；事实上，电力电子器件也受制于材料。目前，我国新型功率半导体器件的原材料还严重依赖进口，需要在产业链的上游环节加大投入。个人收集整理勿做商业用途在争取国家政策扶持的同时， 中国企业也尝试通过资本运作迅速提升自身的实力。2022年，南车时代集团完成了对加拿大上市公司 Dynex Power的并购。据了解，Dynex公司大功 率半导体器件销售额居全球第 6位，

8、是国际上少数掌握高压IGBT制造技术的公司之一。南 车时代集团通过此次并购实现了在功率半导体领域技术和产业的跨越式开展。个人收集整理勿做商业用途嘉兴斯达半导体自2005年成立以来，目前已开展成为国内IGBT领域产销量最大、技术领先的企业。“与国外公司相比，中国企业最大的优势在于贴近市场，可以迅速、全面地 了解客户的需求。沈华表示，“我们要帮助客户选择最适合他们产品的模块，必要时为他们量身定制，努力使产品的性价比到达最高。产品的质量和可靠性也是中国企业能否在市场竞争中站稳脚跟的关键， 在沈华看来，这就要求中国企业加大在设备、技术研发等领域的投入，要从采购供给、生产过程和生产和等多个环节进行质量控

9、制，产品的检测要实现标准化的机器测评，将认为因素降到最低。个人收集整理勿做商业用途盛况：器件只是产业链的一个环节，IGBT产业的开展需要得到产业链上下游的支持，需要材料、制造设备、检测仪器等多个环节的完整配套。个人收集整理勿做商业用途微电子与功率半导体应共创双赢集成电路产业为功率半导体提供制造平台功率器件工艺特殊性应受关注近年来，我国微电子产业尤其是集成电路制造业的进步也为功率半导体产业的开展夯实 了根底。尽管多年来我国从事微电子和从事电力电子的企业之间多少有点“瑜亮情结，但在功率半导体器件工艺水平相对落后、高端集成电路市场竞争异常剧烈的背景之下，微电子与电力电子两大产业的携手将有望创造双赢的

10、结局。个人收集整理勿做商业用途据亢宝位教授介绍，从器件制造工艺角度来看，1980年代后开展起来现代功率半导体器件VDMOS、IGBT、平面型快恢复功率二极管和功率集成电路都是用的精细光刻和平面 工艺技术，使用的设备和工艺线的要求与集成电路根本相同，即超净厂房、精细光刻、离子注入掺杂和各种 CVD技术多晶硅、氮化硅、二氧化硅等等等等。可见，把利用集成电 路企业的制造优势和功率半导体的市场潜力相结合，既可以为芯片制造企业提供广阔的市 场，又可以大幅提升功率半导体企业的产品档次。据了解，我国集成电路领域的主流芯片代工企业早已认识到这一市场机遇，有的企业已经把功率半导体器件列为公司重点工艺平台。 个人

11、收集整理勿做商业用途IGBT为例，尽不过，集成电路领域的制造经验并不能完全复制在功率半导体产业。以管其设计技术相对集成电路而言不算复杂， 但由于其大电流、高电压、高频和高可靠性的要 求，加工工艺十分特殊和复杂；另外，对于不同电压等级和频率范围的IGBT，其主要工艺也有较大差异，从而增加了器件生产的特殊性和复杂性。个人收集整理勿做商业用途“相对于数字IC,功率器件代工的最大特点就是标准化程度差，导致移植性低，每家 工厂做出的产品都有不同之处，而设计企业面对的最终产品市场始终要求快速的市场反响和 有针对性的设计。华虹NEC市场部技术市场科科长陈俭在接受?中国电子报?记者采访时表示，“这就要求代工企业和设计企业之间