自新型功率MOSFET、IGBT器件问世以来，借助对新结构、新技术的研究，通过缓解MOSFET、IGBT类器件在关态击穿与开态导通之间的矛盾，使得这类产品能够有效地满足实际工程对高速、高击穿电压、高可靠性方面的要求。伴随着制造技术进入到深亚微米时代，以SiC、GaN为代表的第三代功率器件正走向成熟，包含功率器件、功率集成电路、BCD工艺在内的功率半导体技术正朝着高温、高频、低功耗、高功率容量，以及智能化、系统化、高度集成方向发展。
根据IC Insights最新的调查报告，全球分立式功率晶体管市场在2012年受到整体经济形势的影响出现大幅下滑之后，2013年正在此基础上强势反弹，预计今年全球功率晶体管市场的销售额将增加7%，达到132亿美元的规模，至2017年，全球分立式功率晶体管市场的营收将每年以8.5%左右的速度成长。功率器件市场之所以能够重新步入高速发展的轨道，主要是由于在节能减排、绿色环保的新产业政策下，迫切要求对能源的利用率实现进一步的提升，功率器件作为提高能源转换效率的关键部件，将在当中发挥重要的作用。
全球功率晶体管市场预测
Source：IC Insightsx1jesmc
从本刊采访所接触的厂商中了解到，2013年大部分功率器件厂商的出货量均比去年同期出现了大幅的增长，这一势头有望持续到今年的第四季度，并且在市场持续放量以及某些外部因素的影响下，功率器件市场出现了暂时性供货紧张的状况。
需求量上涨，价格略有浮动
英飞凌科技(中国)有限公司电源管理与多元化市场部经理胡凤平 |
针对最近一段时期功率器件市场供应趋紧的情况，英飞凌科技(中国)有限公司电源管理与多元化市场部经理胡凤平分析道，主要原因来自于全球各国加大力度开发新能源、云存储以及4G通信技术，不断追求更高的能源效率，因此对功率半导体的需求量在持续攀升，导致其中一些型号的功率器件在短时间内将出现供应紧张的局面。
富鼎先进电子股份有限公司市场部协理李景耀 |
此外，近日瑞萨(Renesas)宣布自2013年第四季开始淡出PC相关MOSFET市场，也造成了一些型号的产品在短期内呈现出供货吃紧的情形，交货期相对拉长，部分货号的价格略有上扬。
富鼎先进电子股份有限公司市场部协理李景耀表示，瑞萨在台湾市场的占有率较高，每月约出货50~60百万颗MOSFET，此次全面退出PC市场，最大的受益者将是台湾厂商。目前富鼎先进的MOSFET、IGBT、电源IC每月出货量约为一亿五千万颗，大陆市场占公司整体营收贡献的六成左右，预期公司今年下半年的MOSFET出货量将有明显上升。
台湾半导体股份有限公司市场营销经理温俊嘉 |
市场的迅猛发展对于供应商的产能和产品可靠性都提出了更高的要求，为此，一些厂商开始致力于采用大尺寸硅芯片，通过更高端的超高密度细胞设计，使芯片更小型化且阻抗超低化，来提高功率器件的产能。例如，目前，英飞凌基于12英寸硅芯片所开发的功率MOSFET已经开始批量交货，胡凤平表示，将大尺寸硅芯片运用在功率器件的生产中，将在生产产能以及产品一致性控制上取得显著的提升。
积极扩充不同电压段的产品，加强针对不同应用领域的供货能力，也是目前众多功率器件厂商的一项重要工作。台湾半导体股份有限公司市场营销经理温俊嘉介绍道，公司今年第三季的出货量预计将在第二季的基础上再增加约15%，且总体营收利润保持增长。为了进一步完善功率MOSFET产品线，台湾半导体未来的开发计划包括：针对照明设备及电源供应器等高能效、高性能的应用，规划低FOM值600V-900V的高压产品；针对大电流充放电控制、过电流中断开关，以及同步整流应用，开发一系列低导通阻抗、DFN封装、30V-80V的低压产品；以及增加P通道低压产品等。
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第2页：汽车电子、LED照明领域用量加大
第3页：本土功率器件厂商快速成长
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汽车电子、LED照明领域用量加大
现阶段，功率器件的应用领域主要集中在5寸以上大屏幕手机、平板电脑，以及移动电源等产品线，市场容量巨大，但竞争也相当激烈。谈到这类市场对功率器件的需求特点，达尔科技(Diodes)亚太区业务副总裁虞凯行归纳道：“降低功耗，是对功率器体的总体要求，简单来说，就是降低器件的Rds(on)(导通电阻)，达到节能的目的，同时产品必须具备小型封装，以及更有竞争力的价格优势。”
达尔科技(Diodes)亚太区业务副总裁虞凯行 |
在功率器件的低导通电阻开发上，目前各家厂商都有新的技术推出。例如，英飞凌第7代产品中，运用650V超结MOSFET技术所开发的CoolMOS C7，其最低导通电阻只有19毫欧；30V新OptiMOS的导通电阻只有0.4毫欧。Diodes则采用SGT分立栅技术及ESD保护，使得产品获得了良好FOM值系数，小型化的核心尺寸，较低的栅极电荷 Qg以及超低内阻。
封装形式是功率器件在技术开发上的另一个重点，有厂商表示，未来在进一步优化硅芯片制造工艺的同时，功率器件的封装技术将主导市场的成败，其中，散热性能优良的表面贴片式封装产品将有可能被更为广泛地采用，从而使得整体散热性更佳，并大幅提高能效，缩小器件体积，延长产品的使用寿命。
另一方面，针对现阶段便携式电子产品PMIC的整合趋势，李景耀指出，这类产品的电源管理要求纳入更多外部的PWM、LDO、MOSFET组件，且需要随着操作情境的不同而变化，因此PMIC必须随时接收CPU的指令进行调整，便携式电子产品这种PMIC与CPU之间的紧密配合关系，也导致功率器件厂商要想切入既有的供应链，会存在一定的难度。
闸能科技股份有限公司副总经理廖思翰 |
除了上述消费类电子市场之外，近年来功率器件在汽车电子、LED照明等新兴行业的应用量也逐年上升。闸能科技股份有限公司副总经理廖思翰表示，在汽车电子方面，对于大电压、大电流的功率半导体的需求将日益增加，尤其是在电动汽车的开发上，对于100V至150V的超低阻抗功率半导体的需求预计将在未来三年内出现一波高峰。而在LED灯具市场上，针对40V至100V的功率组件会有相当大的需求，同时这一应用领域对于电流的要求也较手持电子产品更高，因而也为功率半导体的开发带来了挑战。
李景耀补充道：“随着汽车电子化程度日趋加深，汽车制造产业功率器件的一个重要的市场，加上由于低电压功率器件不断被整合至PMIC/PWM转换IC中，因此高电压的电力电子组件将是功率集成电路厂商锁定的下一阶段市场。”另据介绍，富鼎先进已可固定供货用于灯泡、灯管及HID灯所需要的超结功率MOSFET；并且在车辆电池的充放电组件部分也已有大量高规格的MOSFET器件供货。
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第3页：本土功率器件厂商快速成长
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本土功率器件厂商快速成长
当前市场上功率器件的供应厂商众多，欧美品牌以IR、英飞凌、飞兆、AOS、Vishay、Diodes等为代表，日系厂商包括东芝、罗姆、三菱电机等，台系厂商则以台湾半导体、阐能、富鼎先进为主。与此同时，随着最近几年中国在新能源、节能环保方面出台了一系列支持性的扶持措施，在政策和市场的双重推动下，国内功率半导体行业得到了迅速的发展壮大。
江苏中科君芯科技有限公司副总经理兼总工程师张杰 |
在IGBT器件的开发上，江苏中科君芯科技有限公司是本土企业中的佼佼者之一，目前其推出的IGBT芯片、单管和模块产品从600~6500V，基本囊括IGBT器件的各主流电压段，并已熟练掌握从穿通型(PT)到非穿通型(NPT)，再到场截止型(FS)的所有技术工艺，产品面向白色家电、逆变焊机、工业变频和光伏发电等领域均，尤其是在电磁感应加热方面已向市场大批量供货，在保证性能优良的前提下，产品的性价比较佳，交期灵活而快速。
北京落木源电子技术有限公司总经理陈坷 |
该公司副总经理兼总工程师张杰介绍道，未来一年之内公司将丰富600~1700V电压段的IGBT产品，并开发下一代FS技术产品，使芯片尺寸、导通压降和开关损耗降低25%，器件性能提高25%；在2500V以上的中高压段，目前芯片已完成产品定型和可靠性考核。公司计划将针对新能源、智能电网和轨道交通领域推出IGBT模块类产品，包括新型的压接式模块。此外，还将开展复合型IGBT模块、RC逆导型IGBT和RB反向阻断型IGBT等器件的研发，同时推进GaN和SiC等新材料的前期开拓工作。
而北京落木源电子技术有限公司则专注于IGBT驱动器的研发和生产上，产品主要面向工业变频、节能减排、风能、太阳能、智能电网、高速列车、电动汽车等行业。“为了适应功率半导体器件高频化、高压化、小型化和高功率密度的发展，今年落木源推出的TX-KA105系列具有特大输出功率和快速高频响应的特点，能够经受得住工业环境严格的考验，适用于高压、大电流而又对器件体积要求苛刻的使用环境。”该公司总经理陈坷表示。另据悉，落木源自行设计的IGBT驱动专用集成电路芯片(ASIC)现正处于测试之中，未来更少分立器件、更高集成度和可靠性的产品将会出现在市场上。
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