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MOSFET供不应求,价格呈上涨趋势

随着第三季传统市场旺季的来临,MOSFET供应不及的情况日趋明显,因此,虽然部分业者仍坚持不调涨价格,但整体而言,MOSFET的价格仍是朝上发展。再者,为因应环保议题对于电子产品功耗的重视,各家也推出强调可节省电力的产品。

就整体市场来看,由于MOSFET芯片的产能和封装能力皆无法满足需求,尤其是能够满足高质量要求的MOSFET封装形式(主要是TO-220和TO-3P)的产能不足,于是便造成目前市场出现供不应求的情况。欲改善目前情况,一方面需要扩产,另一方面则需要提升封测水平,预计此波调整将持续至2011年底。 影响所及,MOSFET产品的报价从今年年初以来便一直面临调涨压力。相关业者便指出,目前MOSFET市场供给面仍持续呈现吃紧态势,因此部份品项的急单也已出现调涨情况,且顺利获得客户端的正面反应,预期第三季在旺季效应的助长下,MOSFET供需仍将趋紧,产品报价甚至有进一步调涨的可能。不过,随着国内外业者均有新增产能陆续开出,因此整体出货量还是会随着产出增加而成长,预期整体供需至第四季时,供需即可望逐步获得舒缓。

《国际电子商情》杭州士兰微电子器件事业部总经理汤学民
杭州士兰微电子器件事业部总经理汤学民iPJesmc

杭州士兰微电子器件事业部总经理汤学民亦发表对于MOSFET的价格的看法,他指出,由于MOSFET将继续保持高增长率,而其生产能力的扩充将会有一个过程,所以性价比较高的MOSFET产品近期不会出现大幅的降价,在一些增长特别快的领域中,个别规格的产品则可能会由于供货的紧张而出现短时的涨价现象。 至于英飞凌科技(中国)多元化电子市场事业部电源管理市场高级工程师胡凤平则强调,最近一段时间市场上供货的确出现紧张的情况,不过英飞凌的产品目前仍坚持没有调涨。 英飞凌目前所生产的MOSFET可分为高压CoolMOS和低压OptiMOS两大种类,以300V电压等级为分界点。CoolMOS主要应用在太阳能,通信/服务器电源,平板电视电源,计算机适配器等。而OptiMOS的应用除了开关电源以外,还包括计算机主板,低压电机驱动以及手持设备等等。至于分立IGBT部分,则主要有600V和1200V的产品,广泛应用在太阳能,家电以及工业应用,如变频器/电焊机等场合。 高效率、高性价比及绿色封装为产品重点 针对国内市场对于MOSFET/IGBT组件的需求,英飞凌胡凤平表示,国内客户对能效要求已渗透到生活的各方面,而英飞凌产品包括MOSFET/IGBT都具有高效率、高性价比以及绿色封装等特点,因此英飞凌的MOSFET/IGBT可以协助客户轻松实现国际能源标准。再者,针对国内具体要求,英飞凌提供灵活的服务和技术支持,拥有资深的代理商管道,以及第三方和技术合作伙伴,同时英飞凌在深圳和上海皆设有市场销售以及技术支持中心。 就目前国内的MOSFET市场生态来看,高端消费类电子产品、电信、工控、汽车电子等市场仍被国外半导体器件品牌大厂所把持,如意法半导体、英飞凌、东芝、飞兆等。 其中,飞兆半导体电源系统总监罗钟民表示,MOSFET产品是飞兆半导体业务的重要部分,而且已为消费和工业市场提供各种电压范围(从-500V到1500V)和封装(穿孔式、SMD、PQFN和模块封装)的MOSFET产品。这些产品可用于台式计算机、服务器、LCD/PDP电视机、电子镇流器、直流马达、电池系统、汽车应用和电信基础设施等方面。飞兆半导体根据各种应用需求,分别推出SuperFET系列(600/650V)、Power Trench MOSFET(<200V)和QFET/UniFET(-500V到1000V)。 另外,在IGBT产品方面,罗钟民表示,飞兆半导体的IGBT产品通常用于感应加热、UPS、太阳能逆变器、焊机和马达控制、PDP电视,以及Vces为300V到1500V的汽车点火器等工业应用,并能够针对各种应用,提供不同的开关性能和短路性能。飞兆半导体目前已推出使用平面或沟道设计工艺的穿透型(PT) IGBT、非穿透型(NPT) IGBT、SMPS IGBT和新型场截止(FS) IGBT。 国内高端应用市场仍由国外大厂把持 针对国内市场,飞兆半导体的主推产品则为UniFET、SuperFET、Power Trench MOSFET,以及NPT Trench IGBT、场截止IGBT等。其中,UniFET可为普通电源、数字电视机和电子照明市场提供高成本效益的高压MOSFET解决方案;SuperFET则是600V超级结MOSFET,具有极低的传导和开关损耗,可提高系统效率和减小体积。 Power Trench MOSFET则使用沟道工艺来增加活动单元密度,减小20V到150V电压范围之同步整流、电池系统、马达控制和DC/DC转换器等应用的A*RDS(on)和栅极电荷;至于场截止IGBT则在VCE(sat)和Eoff特性之间提供优化性能,具有高成本效益,将应用于感应加热、UPS、太阳能逆变器、焊机和马达控制等应用。 飞兆罗钟民表示,MOSFET/IGBT的交货期必需取决于市场状况,不过,一般而言,MOSFET/IGBT产品的正常交付时间为8-10周,但目前的情况是处于供不应求。

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{pagination} 至于购买渠道,罗钟民表示,飞兆半导体鼓励客户直接从飞兆半导体或者从经授权的飞兆半导体代理商处购买产品。飞兆半导体在中国拥有13个办事处和90个经授权的飞兆半导体代理商办事处。此外,飞兆半导体通过地区内的现场应用工程团队和全球功率资源中心(GPRC),为客户提供基于系统的解决方案、应用指南、设计提示和故障分析。这些现场应用工程团队和GPRC与位于韩国和美国的产品/系统研发团队保持着密切联系。 国内业者起步较晚,集中于一般消费电子市场 如上所述,高端消费类电子产品、电信、工控、汽车电子等市场多为国外半导体器件品牌大厂所把持,至于国内企业的MOSFET产品目前则仍集中于门坎较低的普通消费类电子产品市场,杭州士兰微电子器件事业部总经理汤学民便表示,国内企业在MOSFET量产的道路上起步较晚,现阶段不论在产品的功率密度、技术规格指针还是在产品的高质量和高可靠性上,与国际大厂相比均存在一定的差距。 而在众多进军高压MOSFET领域的国内半导体企业中,士兰微电子可说是表现名列前茅的业者,该公司凭借精良工艺技术平台和先进的器件结构研发能力,已经在国内率先自主完成了先进的新一代F-CellTM工艺研发并导入量产。汤学民介绍指出,F-CellTM技术完全可以媲美国际大厂的SuperMESHTM、UniFETTM等技术,一般称其为平面结构高压MOSFET的终极技术。相比于士兰前一代的S-RinTM技术,F-CellTM技术具有更佳的ARds(on)、EAS、FOM和di/dt等技术指标,可满足各类高端的应用。 士兰微电子现有两代不同技术等级的高压MOSFET系列产品导入全面量产,其技术代号分别为S-RinTM和F-CellTM,电压规格都涵盖了400V~800V全线产品,均可内置ESD保护结构,另外,也都可向用户提供加快体二极管恢复速度的产品规格。士兰微电子主要客户为欧美、日韩一线厂家和国内第一流的电源方案提供商。目前定单需求超过每月三万片6寸晶圆片,2011年上半年前产能将快速扩充到每月6万片,将成为国内MOSFET最大的供货商。汤学民并强调,该公司的交货周期最快可以达到30天,远远快于业界平均90天的交期。 观察MOSFET的市场发展,凭借其相对于大功率晶体管和晶闸管等传统功率元器件的特有优势,近十年来在开关电源、逆变器、电机驱动等应用领域一直保持相对较快的发展速度和广阔的市场空间。其中,在PC/NB主板市场(低压大电流MOSFET)保持了相对稳定的增长;在消费电子方面,特别是液晶电视、移动电话和手持设备等整机领域,高压和低压MOSFET的增长则高达20%以上;再者,传统的节能灯市场由于考虑能效比因素,因此有越来越多的高压MOSFET将会替代传统的13000系列双极型晶体管产品,与此同时,以LED为代表的半导体照明的广泛应用也推动了MOSFET增长;此外,小功率变频电机的逐步普及也进一步推高了MOSFET产品的市场需求。 环保要求日趋严苛,新产品强调降低损耗 针对推升MOSFET市场进一步成长的诸多应用,各相关业者也纷纷积极布局。英飞凌胡凤平便指出,随着各应用领域对能耗更高的要求,英飞凌将推出导通电阻更低的产品,例如650V CoolMOS方面,英飞凌将有37毫欧产品上市。在IGBT部分亦会推出更理想化的产品,例如硬开关频率可达100KHz的High Speed 3系列上市。再者,低压MOS则有25V/30V OptiMOS系列,可以协助客户轻松实现Intel VR12的要求。 胡凤平强调,因应产业发展趋势,MOSFET的技术发展新方向将是更低的FoM值,更佳的开关特性以及更低的EMI水平。IGBT方面则是根据不同应用达到最佳的产品参数平衡点,例如最佳饱和压降及最低的开关损耗等。 飞兆半导体则预计按计划发布第二代UniFET(高成本效益的平面型MOSFET)、600V第二代SuperFET和600V/1200V场截止Trench IGBT。飞兆半导体罗钟民指出,功率系统市场不断地要求提高能源效率以配合为了遵守能源法规/能源激励计划(例如80PLUS)的规定,并通过更高的功率密度和更小的系统体积来降低成本。 再者,IGBT则针对应用的特定参数要求提供不同的技术。现今,由于太阳能逆变器、不间断电源和电源市场正在显著地增长,许多供货商正在开发具有高速性能的技术,以便用于频率高于20kHz的高速开关设计中。场截止IGBT技术在600V/1200V范围内提供了优化的开关速度和Vce(sat)。此外,这些场截止IGBT借助正向Vce(sat)温度系数,为模块化产品提供了简便的并联设计解决方案。 另外,在技术发展方面,值得注意的是,许多功率MOSFET供货商目前都宣布开发超级结技术,以满足市场的需求。例如飞兆半导体的SuperMOS、英飞凌公司的CoolMOS系列和ST Micro的500V-900V电压范围Mdmesh V系列等。 其中,意法半导体体的MDmesh V技术为新一代多漏极网格技术,该技术可最大限度地降低导通损耗,同时不会对开关性能产生很大的影响。意法半导体表示,采用这项技术的MOSFET能够让设计人员符合对电子产品能效有更高要求的环保设计法规,还能让他们有机会在再生能源等新兴产业中寻找市场机遇,因为在全球发展新兴产业的浪潮中,最大限度地降低功率转换损耗是降低每瓦成本的关键所在。 据了解,MDmesh V架构改进了晶体管的漏极结构,可有效降低漏源电压降,如此能让裸片单位面积的导通电阻非常低,尺寸小的器件也能取得超低的通态损耗。事实上,意法半导体指出,在采用TO-220标准封装的650V MOSFET产品中,MDmesh V取得了世界最低的RDS(ON)记录。 再者,MDmesh V器件的栅电荷量(Qg)也很低,在高速开关时能效优异,RDS(ON)×Qg性能因子(FOM)很小。意法半导体强调,新产品650V的击穿电压高于竞争品牌的600V产品的击穿电压,为设计工程师提供了十分宝贵的安全裕量。这些器件的Vdss额定击穿电压很高,具有出色的耐dV/dt斜率能力,并100%经过雪崩测试。另一项优势是,整齐的关断波形有助于简化栅极控制,降低对EMI滤波的要求。 意法半导体现已上市的MDmesh V技术产品采用各种工业标准封装,包括TO-220、TO-220FP、I2PAK、TO-247和Max247。 综观MOSFET的技术发展趋势,符合更严苛的环保要求是主要的目标所在。诚如杭州士兰微电子器件事业部总经理汤学民所言,低碳经济已成为社会共识和发展的主流,具有更高能效的MOSFET产品,将快速替代传统的双极功率开关器件。随着未来几年液晶电视、家庭数字终端、便携式数字化产品、高效节能灯、LED照明、变频电机的加快普及,MOSFET将成为中国半导体功率器件市场的发展亮点。

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