功率半導(dǎo)體：強(qiáng)化設(shè)計(jì)能力 尋求中高端突破

　　功率半導(dǎo)體包括功率二極管、功率開關(guān)器件與功率集成電路。近年來(lái)，隨著功率MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)的迅速發(fā)展，功率半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域擴(kuò)展到4C領(lǐng)域(計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品和汽車電子)，滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)的各個(gè)方面。我國(guó)擁有國(guó)際上最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，擁有迅速發(fā)展的半導(dǎo)體代工線及國(guó)際上最大規(guī)模的人才培養(yǎng)體系，但中國(guó)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須改變目前封裝強(qiáng)于芯片、芯片強(qiáng)于設(shè)計(jì)的局面。功率半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)力量的引進(jìn)和消化吸收，大力發(fā)展設(shè)計(jì)技術(shù)，以市場(chǎng)帶動(dòng)設(shè)計(jì)，以設(shè)計(jì)促進(jìn)芯片，以芯片壯大產(chǎn)業(yè)。

　　發(fā)展功率半導(dǎo)體符合中國(guó)國(guó)情

　　功率半導(dǎo)體器件是進(jìn)行電能處理的半導(dǎo)體產(chǎn)品。在可預(yù)見的將來(lái)，電能將是人類消耗的最重要能源，無(wú)論是水電、核電、火電還是風(fēng)電，甚至各種電池提供的化學(xué)電能，大部分均無(wú)法直接使用，75%以上的電能應(yīng)用需由功率半導(dǎo)體進(jìn)行變換以后才能供設(shè)備使用。每個(gè)電子產(chǎn)品均離不開功率半導(dǎo)體器件。功率半導(dǎo)體的作用是使電能更高效、更節(jié)能、更環(huán)保并給使用者提供更多的方便。如通過(guò)變頻來(lái)調(diào)速，使變頻空調(diào)在節(jié)能70%的同時(shí)更安靜并讓人更舒適;手機(jī)的功能越來(lái)越多，同時(shí)更加輕巧，很大程度上也得益于超大規(guī)模集成電路的發(fā)展和功率半導(dǎo)體研發(fā)的進(jìn)步;同時(shí)，人們希望一次充電后有更長(zhǎng)的使用時(shí)間，在電池技術(shù)沒有革命性進(jìn)步以前，需要更高性能的功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行高效的電源管理。正是由于功率半導(dǎo)體技術(shù)能將“粗電”變?yōu)?ldquo;精電”，因此它是節(jié)能減排的基礎(chǔ)技術(shù)和核心技術(shù)。

　　隨著綠色環(huán)保理念在國(guó)際上的確立與推進(jìn)，功率半導(dǎo)體的發(fā)展應(yīng)用前景更加廣闊。消費(fèi)電子、工業(yè)控制、照明等傳統(tǒng)市場(chǎng)需求的穩(wěn)定增長(zhǎng)以及汽車電子市場(chǎng)的逐漸擴(kuò)大，加上通信和電子玩具市場(chǎng)的火爆，都使功率半導(dǎo)體市場(chǎng)繼續(xù)保持穩(wěn)步的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。同時(shí)，高效節(jié)能、環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)今全世界的共識(shí)，提高效率與減少待機(jī)功耗已成為消費(fèi)電子與家電產(chǎn)品的兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)。中國(guó)目前已經(jīng)開始針對(duì)某些產(chǎn)品提出能效要求，對(duì)冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等產(chǎn)品實(shí)施了能效標(biāo)識(shí)政策，這些提高能效的要求又成為功率半導(dǎo)體迅速發(fā)展的另一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)力。

　　據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2011年功率半導(dǎo)體在中國(guó)市場(chǎng)的銷售量將占全球的50%，年銷售額接近200億美元。與微處理器、存儲(chǔ)器等數(shù)字集成半導(dǎo)體相比，功率半導(dǎo)體不追求尺寸的快速縮小，它的產(chǎn)品壽命周期可為幾年甚至十幾年。同時(shí)，功率半導(dǎo)體也不要求最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)線成本遠(yuǎn)低于“摩爾定律”制約下的超大規(guī)模集成電路的發(fā)展成本。因此，功率半導(dǎo)體非常適合我國(guó)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及我國(guó)能源緊張和構(gòu)建和諧社會(huì)的國(guó)情。

　　國(guó)家政策推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步

　　目前，國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體高端產(chǎn)品的研發(fā)與國(guó)際大公司相比還存在很大差距，高端器件替代進(jìn)口的工作才剛剛開始。因此國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)在提升工藝水平的同時(shí)，應(yīng)不斷加大國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新力度和提高產(chǎn)品性能，以滿足高端市場(chǎng)的需求，促進(jìn)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的健康發(fā)展以及國(guó)內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

　　在政策方面，國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃、重大科技專項(xiàng)、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等都明確提出要加快集成電路、軟件、關(guān)鍵元器件等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在國(guó)家剛剛出臺(tái)的《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中，強(qiáng)調(diào)著重從集成電路和新型元器件技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面開展系統(tǒng)深入的研究，為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006年-2020年)》中明確提出，功率器件及模塊技術(shù)、半導(dǎo)體功率器件技術(shù)、電力電子技術(shù)是未來(lái)5年～15年15個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)之一。在目前國(guó)家重大科技專項(xiàng)的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”和“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”兩個(gè)專項(xiàng)中，也將大屏幕PDP(等離子顯示屏)驅(qū)動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)化、數(shù)字輔助功率集成技術(shù)研究、0.13微米SOI通用CMOS與高壓工藝開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等功率半導(dǎo)體相關(guān)課題列入支持計(jì)劃。在國(guó)家973計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和重大項(xiàng)目中，屬于功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件的基礎(chǔ)研究也一直是大力支持的研究方向。

　　總體而言，從功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)需求和國(guó)家政策分析來(lái)看，我國(guó)功率半導(dǎo)體的發(fā)展呈現(xiàn)以下3個(gè)方面的趨勢(shì)：硅基功率器件以實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化為發(fā)展目標(biāo)，高壓集成工藝和功率IC以應(yīng)用研究為主導(dǎo)方向，第三代寬禁帶半導(dǎo)體功率器件、系統(tǒng)功率集成芯片PSoC(可編程系統(tǒng)級(jí)芯片)以基礎(chǔ)研究為重點(diǎn)。