淺談功率半導(dǎo)體的技術(shù)與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展(三)
四、我國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
國際著名市場調(diào)研公司HISISuppliResearch公司2012年9月給出的全球前10大功率半導(dǎo)體供應(yīng)商是TI、ST、Infineon、Mitsubishi、Renesas、Toshiba、Maxim、Fairchild、IR和ONSemi,而據(jù)IMSResearch公司2012年6月給出的報告,全球前10大功率半導(dǎo)體分立器件和模塊供應(yīng)商是Infineon、Mitsubishi、Toshiba、ST、IR、FujiElectric、Fairchild、Vishay、Renesas和Semikron。這些供應(yīng)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(dǎo)體分立器件和模塊供應(yīng)商均(或曾)屬于整機企業(yè)。
在國內(nèi),功率半導(dǎo)體器件的作用長期以來沒有引起人們足夠的重視,國內(nèi)功率半導(dǎo)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(chǎn)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品,國內(nèi)目前還沒有一家功率半導(dǎo)體IDM企業(yè)擁有8英寸生產(chǎn)線。國內(nèi)大部分功率半導(dǎo)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(dǎo)體器件的主流產(chǎn)品功率MOS器件和IGBT只是近年才有所涉及。寬禁帶半導(dǎo)體器件主要以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)為主,針對市場應(yīng)用的寬禁帶電力電子器件產(chǎn)品研發(fā)剛剛起步。目前市場熱點的高壓BCD集成技術(shù)雖然引起了從功率半導(dǎo)體器件IDM廠家到集成電路代工廠的高度關(guān)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(nèi)嵌FLASH的高密度BCD工藝尚屬空白。功率半導(dǎo)體是汽車電子的重要領(lǐng)域,但獲得汽車電子產(chǎn)品認證的國內(nèi)功率半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)寥寥無幾,絕大部分車用功率半導(dǎo)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(dǎo)下,我國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的局面:國內(nèi)眾多6寸線、8寸線開始涉足功率半導(dǎo)體器件生產(chǎn);深圳華為、株洲南車、北車永濟、廣東美的、國家電網(wǎng)等國內(nèi)骨干整機(系統(tǒng))企業(yè)開始研發(fā)或投資建設(shè)以IGBT為代表的先進功率半導(dǎo)體器件;一大批功率半導(dǎo)體領(lǐng)域海外留學(xué)人員回國創(chuàng)業(yè)。
筆者認為,功率半導(dǎo)體是最適合中國發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),相對于超大規(guī)模集成電路而言,其資金投入較低、產(chǎn)品周期較長、市場關(guān)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?dǎo)體企業(yè)超過100家,前10大功率半導(dǎo)體企業(yè)銷售額只占全球份額的50%)。但中國功率半導(dǎo)體的發(fā)展必須改變目前封裝強于芯片、芯片強于設(shè)計的局面,應(yīng)加強與整機企業(yè)的聯(lián)動,大力發(fā)展設(shè)計技術(shù),以市場帶動設(shè)計、以設(shè)計促進芯片、以芯片壯大產(chǎn)業(yè)。
功率半導(dǎo)體芯片不同于以數(shù)字集成電路為基礎(chǔ)的超大規(guī)模集成電路,功率半導(dǎo)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(shè)計與工藝制造密切相關(guān),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(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)(包括代工企業(yè))在提升工藝水平的同時,應(yīng)加強與系統(tǒng)廠商的合作,不斷提高國內(nèi)功率半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新力度和產(chǎn)品性能,以滿足高端市場的需求,促進功率半導(dǎo)體市場的健康發(fā)展。
設(shè)計弱于芯片的局面起源于設(shè)計力量的薄弱。企業(yè)應(yīng)加強技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進,積極開展產(chǎn)學(xué)研協(xié)作,以雄厚的技術(shù)實力支撐企業(yè)的發(fā)展。
我國功率半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展最終還應(yīng)依靠功率半導(dǎo)體IDM企業(yè),在目前自身生產(chǎn)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(chǎn)品線的生產(chǎn)能力,應(yīng)充分依托國內(nèi)功率半導(dǎo)體器件龐大的市場空間,用技術(shù)去開拓市場,逐漸從替代產(chǎn)品向產(chǎn)品創(chuàng)新、牽引整機發(fā)展轉(zhuǎn)變;大力發(fā)展設(shè)計能力,一方面依靠自身工藝線進行生產(chǎn),加強技術(shù)改造和具有自身工藝特色的產(chǎn)品創(chuàng)新,另一方面借用先進代工線的生產(chǎn)能力,壯大自身產(chǎn)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(dǎo)體企業(yè),特別是功率半導(dǎo)體模塊企業(yè)分析,有著系統(tǒng)整機應(yīng)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(shù)產(chǎn)業(yè)鏈,進而推動中國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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