半导体可分为集成电路与分立功率器件,但半导体的光环往往多集中于集成电路,分立功率器件所获得的注意力则逊色许多。然而,在各种电子及电力产品中,分立功率器件其实扮演相当重要且普及的角色,只要是与电相关的产品,都可见到分立功率器件的踪迹。其次,若由产品结构区分,则分立功率器件可分为二极管、三极管、功率晶体管、光电器件等四大类产品。
综观分立功率器件市场,仍以外商势力最大,包括日本品牌东芝、罗姆(Rohm)、松下(Matsushita)、三洋(Sanyo)、NEC、富士通(Fujitsu)、FujiElectric;美国厂商安森美、飞兆、Diodes、IR和Vishay;欧洲厂商恩智浦(NXP),英飞凌、意法半导体以及韩国的KEC等。至于台湾地区厂商则在近几年急起直追,且为保有成本优势,因此多已将分立功率器件的制造移往中国大陆,在台湾仅保留研发及销售业务。例如虹扬综合科技早在1989年便进入大陆,并于扬州成立据点,于1992开始布局销售,耕耘至今,现今虹扬于深圳及苏州皆设有分公司,销售据点总计二十余处。
兼顾标准品及客制化,满足客户需求
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高桂珍:电子照明、工业自动化、汽车电子等皆是分立功率器件的新兴市场。 |
整体而言,分立功率器件大致可分为四大类,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),以及高压大功率分立器件(电压低于2,000V,电流小于40A)。在上述领域中,虹扬是以大电流1A~50A的产品为主,包括二极管(1A~10A)、桥式整流器(1A~50A),以及晶粒扩散(二极管、桥式整流器管芯)等,虹扬负责该产品的事业处总经理高桂珍特别强调,与其它同行相较,该公司的特出之处就在于多样化且齐全的封装,以满足顾客一站式采购的需求。
其次,高桂珍表示,虹扬在生产上亦颇具弹性,除生产标准品外,亦接受客制化的要求,事实上,目前虹扬有六成的订单都来自于客制化的需求。另外,虹扬管理顾问陆耀文亦指出,虹扬提供CELL及GPP两种不同的晶粒生产技术,以满足客户需求。
展望未来,高桂珍表示,高性能硅含量会越来越高,功能愈趋复杂,且封装体积将更显缩小,应用将朝高频、高速、大功率、大电流、高效率、低功耗、低成本、高可靠、微型化等方面快速发展。鉴于这种趋势,虹扬目前已积极布局相关产品,更将涉足门槛较高的汽车及通讯领域,高桂珍并强调此为虹扬发展的既定方向,希望藉此进入利润空间较大的市场片区,以免陷入低价竞争的泥潭。事实上,最近几年来,由于大陆地区经济增长迅速,许多竞争者的大陆工厂有如雨后春笋般出现,造成该产业的竞争态势日趋激烈,价格竞争更不利于台湾厂商,因此台湾地区厂商积极寻求以更高端的产品创造另一新局面。
在市场发展方面,高桂珍认为电子照明、工业自动化、仪器仪表、医疗电子、汽车电子、电子显示等皆是分立功率器件的新兴市场,除掌握趋势并顺势而为外,虹扬调整自身产品结构,扬长避短,提高自身产品(桥式整流器)的技术层次与质量,做到优于其它同类产品的水准,并强化企业内部管理,尤其从细节处着手,以精细管理提高工作效率,藉以达成比市场平均更高的增长率。
整体而言,为摆脱价格厮杀混战,台湾厂商多亟求开发利润空间较大、对性能要求更高的高门槛市场,其中汽车电子便是众多厂商梦寐以求的领域,然而截至目前为止,能取得突破的台湾分立功率器件厂商寥寥可数,台湾半导体则是其中的佼佼者。
进军车用电子,扩展利润空间
台湾半导体的主力产品为整流管(Rectifier),约占该公司整体营收的八成。该公司在2006年业绩喜人,营收成长率高达40%,展望2007年,该公司半导体事业处业务及市场行销副总经理Ladislave Sloup表示,台湾半导体的成长率仍将有30%左右。成长动力主要来自两方面,一是针对旧客户的继续深耕挖潜;另外,针对新客户如LCD, PDP市场领域的开发,特别是电源供应更是台湾半导体今年的开发重点之一。
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Ladislave Sloup:电源供应更是台湾半导体今年的开发重点之一。 |
此外,Ladislave Sloup还强调,台湾半导体在汽车电子已取得一定的成绩,此领域对于台湾半导体的营收贡献约占整体营收的8%。据了解,目前台湾半导体在车用整流管的主要客户均为欧系厂商,包括HELLA、KOSTAL、LUCUS和西门子等,之前它更取得汽车零组件厂博世(BOSCH)的认证,且已开始出货。Ladislave Sloup表示,由于欧系厂商对产品品质要求相当严格,需要相当长的产品验证过程,该公司历经4至5年认证过后,目前通过欧系汽车零组件供货商,产品已攻入欧系主要高级车品牌大厂供应链之中,预料汽车整流管的营收贡献将在今年大幅成长。
此外,液晶电视及面板市场部分,由于一台液晶电视约需要30颗突波抑制器,等离子电视更需大约100颗左右,需求量颇大,因此台湾半导体非常积极地在该领域寻找市场机会。据了解,目前台湾半导体已可掌握全球第一梯队的相关厂商。其次,继推出150伏的肖特基二极管后,该公司将在今年下半年推出200伏的肖特基二极管。Ladislave Sloup表示:“我们在去年研发完成的诸多产品,将在2007年积极推广,并可望为营收带来明显贡献。”
工业级产品门槛较高,积极切入利基市场
有鉴于产业情势险峻,台湾分立功率器件厂商正以种种策略突破困境。其中,锁定MOSFET及IGBT的富鼎先进正积极切入工业应用领域,以掌握更高的利润空间。
根据iSuppli针对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230亿美金强,其中属分立功率器件的功率MOSFET约占21%;IGBT占7%;双极晶体管占5%。再者,针对这三类组件至2010年的复合成长率,MOSFET为8%;IGBT为12.5%;至于双极晶体管由于已逐渐被MOSFET及IGBT所取代,因此出现负成长,其复合成长率为-5.1%。观察富鼎先进现有在分立功率器件领域的布局,便是锁定呈现正成长的MOSFET及IGBT。富鼎先进现有的三大产品线分别为MOSFET、IGBT及Power IC。
富鼎先进总经理葛云湘指出,若就MOSFET的营业额来看,富鼎先进的MOSFET在台湾地区业界居于领先地位,在2006年32.9亿台币(约合1亿美元)的营收中,MOSFET为该公司的主要营收来源。从全球功率晶体管(MOSFET、IGBT)市场来看,富鼎先进也颇有成绩,于2004年至2005年间取得第十六名的排名。葛云湘更强调富鼎先进为目前台湾业界少数具有IGBT技术及产品的厂商之一。
IGBT主要应用于工业级应用,因此其无论技术或市场门槛都比一般消费性电子要高。此类工业级产品对于产品性能、稳定度及安全标准的要求更为严苛,也因此,该领域的客户不易接受新产品,这也就造成新进者进入市场的障碍。不过,就正面来看,产品一旦打入此供应链,往往便能享有较长的生命周期及利润空间。着眼于此并挟有技术上的优势,富鼎先进于2001年开始进入IGBT领域,初期锁定数字相机的闪光灯应用。
发展至2006年,富鼎先进已推出适用于中国大陆电磁炉的1,200伏IGBT产品,以及应用于等离子电视的350伏产品,并再接再厉将于今年下半年推出600伏高速IGBT,锁定的应用包括家电产品、欧规电磁炉、太阳能电池变频器以及不断电系统(UPS)等。葛云湘坦言,要进入工业用领域并非易事,经过这几年的摸索,富鼎先进对于应用面及相关产业环境已更能掌握,因此预料将有很大机会切入供应链。
在MOSFET方面,富鼎现有的三大功率MOSFET主力产品主要区分为VRM所使用的MOSFET;同步整流所使用的MOSFET,以及AC/DC所需的高压MOSFET。富鼎先进目前的主要晶圆代工伙伴为茂硅及元隆电子。自1998年成立以来,曾创下台湾业界首度成功整6寸DMOS制程的纪录。葛云湘并特别介绍针对大陆市场力推的MOSFET产品,其中,60伏系列锁定大陆的电动工具市场;75伏系列则诉求在大陆地区蔚为风潮的电动自行车市场,且在2006年下半年已开始交货。
根据估计,大陆地区电动自行车对于Power MOSFET的一年使用量保守估计约为2亿颗,乐观估计甚至可达2.4亿颗,商机可观,而虽然碍于管理不易的问题,政府对于电动自行车的合法性仍持保留态度,但鉴于油价高涨及考虑大陆人民的负担能力,对于电动自行车的需求将更胜汽车,因此一般认为电动自行车在大陆地区的普及将是时势所趋。富鼎先进相当看好这一领域,将大陆地区电动自行车市场视为2007年的耕耘重点。
葛云湘进一步指出,应用于电动自行车的功率MOSFET,由于与马达驱动相关,因此在低导通电阻、耐压、耐电流能力及信赖度方面的要求将更为严苛,富鼎先进藉由进入此市场以积极提升己身技术能力,在与国外大厂硬碰硬的竞争中,更加淬炼富鼎先进的战斗力,富鼎先进并希望在今年中国大陆电动自行车功率MOSFET市场中能取得10%的占有率。
拥有自有晶圆及封装厂 追求新技术发展
就分立功率器件领域而言,制程及封装产能的掌握有时可说是市场致胜的关键,因此拥有自有晶圆厂及封装厂,便成为达尔科技的优势之一。原名“美台二极管”的达尔科技(Diodes Inc.)成立于1959年,为美国上市公司。位于台北新店的台湾分公司则负责亚太地区的销售事宜,达尔的整体营收六成以上皆来自亚洲,显见台湾地区战略地位之重要。达尔科技资深技术行销经理黄建忠表示,在1990年光宝集团的敦南科技取得达尔科技40%的股权后,该公司开始深耕亚太市场,经营更显本地化。
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黄建忠:制程及封装产能的掌握是市场致胜的关键。 |
在竞争激烈的分立功率器件市场中,达尔科技与一般台湾厂商最不同的地方便是该公司拥有自有晶圆厂及封装厂,使其在芯片成本及封装成本上能享有更大的优势。黄建忠指出,达尔科技的产品线主要为SMD二极管/整流器,SMD突波保护器件,以及小讯号SMD之晶体管、MOSFET及Pre-Bias晶体管。另外,小型化的薄型封装及高电流密度的封装亦是未来力推的产品。
谈及达尔科技的技术优势,不能不提的便是该公司的Array产品及SBR(Supper Barrier Rectifier)。黄建忠特别介绍指出,所谓的Array是将两颗以上的标准芯片包装于一个封装体内,目前达尔已有许多标准品,甚至提供一个封装体内包装8颗芯片之多的Array产品,此外,另可根据客户需求提供客制化产品。由于电子产品内部空间愈来愈有限,而Array可有效节省使用空间并进而降低成本,因此预料Array在电子产品市场的接受度将与日俱增。
此外,SBR专利技术则是达尔进军大功率二极管/整流器市场力推的产品。黄建忠指出,基本上,SBR便是以类似CMOS制程技术制造二极管,主要是用做取代肖特基二极管,以彻底解决肖特基逆向漏电流过大的问题,尤其在高温操作下。进一步分析其架构及运作方式,SBR就如同在闸源极预先短路之下,信道已经存在的功率MOSFET。相较于肖特基二极管,其优点为在正向时具有更低的导通电压(因MOSFET低导通电阻的优点),而在逆向运作时,其漏电流又低至与超快速整流器一般,且高温稳定性相当优异。
黄建忠进一步表示,基于此SBR专利技术,达尔将能进一步在更小的封装体中提供更高的性能,且由于是采用CMOS制程,因此产品范围可广至0.1A至60A以及20V至300V,广泛满足客户的需求。目前达尔已用SBR技术推出PowerDI 123系列二极管。值得一提的是,SBR3U30P1及SBR3M30P1皆为3安培产品(SOD-123尺寸)。SBR为达尔在今年力推的重点产品,预料将在2008年对于公司产生具体贡献。此外,SOD-123, SOT-323/363 SOD-323皆是达尔今年的主力产品。
对于市场需求的看法,黄建忠指出,以该公司专长的SMD二极管及SMD小信号晶体管和MOSFET来看,2007年第一季的需求有下降的趋势,不过这是因为第四季往往是电子产业的传统旺季,第一季则因有春节假期导致工作天数减少的影响,因此需求的暂时下降属正常情况。至于第一季的价格将较去年第四季下降2~3%。
锁定新兴市场 创造另一波成长
整体而言,在价格方面,由于基础性材料,包括硅晶圆片、铜引线框架、塑封料以及金丝等产品的价格仍持续上涨,因此一般认为分立功率器件的价格在2007年下降的空间相当有限。另就需求面来看,从分立功率器件的市场应用结构来看,其传统应用领域遍及消费性电子、计算机及外设、网络通信等,不过,展望未来,电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、医疗电子、LED显示屏及电子照明等多个领域,则正在成为分立功率器件的新兴应用市场,再者,微软Vista操作系统使用是否能带动换机潮,百元美金计算机是否顺利大量制造,以及LCD电视持续降价造成的大量普及,都将成为分立功率器件需求大幅成长的关键所在。
责编:Quentin