购入离子机攻第七代IGBT！原厂功率器件中国对手，杭州IDM老厂漂亮翻身

中国大陆正是全球芯片采购和消费需求最旺盛的地区，在Fabless跑出海思，在FAB有中芯国际提速，而在IDM领域中国本土力量也正在快速崛起。Awqesmc

而除MCU外，最大的重灾区就是功率分立器件，这此次功率器件缺货大潮让还徘徊在亏损边缘徘徊的杭州一家IDM老厂漂亮翻身……Awqesmc

全球芯片荒，中国IDM崛起

全球芯片产能出现真空，除MCU外，最大的重灾区就是功率半导体，其中以MOSFET（6-8英寸生产）、IPM\PMIC（5-6英寸生产）以及和二、三级管和IGBT（8-12英寸生产）等控制电流电压的功率器件为甚。Awqesmc

数据显示，2021年功率器件市场规模将达到450亿美元，在此之前，功率半导体市场一直由英飞凌、安森美、TI等海外IDM原厂把控产能。Awqesmc

随着英飞凌收购IR、安森美并购飞兆，功率半导体市场玩家数量来越来越少，原厂并购整合产品线，比如瑞萨已彻底退出了中低压MOSFET管市场，ST也关闭了新加坡最大的6英寸线改组8英寸线，相关产能剧减。Awqesmc

叠加受疫情影响，海外小厂纷纷倒闭，带来的市场份额真空高达1000亿人民币，全球功率半导体新增产能方面，中国IDM将受益匪浅。Awqesmc

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图源自IC InsightsAwqesmc

根据IC Insights发布的最新2020年晶圆代工产能数据显示，在较小尺寸（≤150mm）产能上，中国本土厂商华润微（CR Micro）和士兰微（Silan）分别排名第一和第二，他们都拥有非常大的150mm晶圆厂，主要用于生产模拟/混合信号IC、功率器件和分立半导体。之后3-10名分别是Nuvoton、安森美、意法半导体、德州仪器、Rohm+LAPIS Semiconductor、东芝、Diodes和台积电。Awqesmc

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华润微和士兰微也是中国目前最大的两家IDM厂商，其中8英寸的订单单价为2100元，5-6英寸的订单单价在700-1000元之间，截至止目前，国内IDM厂商发布的数据都是满产满销状态，产能饱和，2月份春节大部分产线依然开工。Awqesmc

中国两家最大的IDM厂商中，华润微拥有两条8英寸线位于重庆，并且拥有三条6英寸线，目前正在新建一条12英寸线，8英寸产能达到6.2万片每月。士兰微拥有一条8英寸线，同时在扩产8英寸线产能，另外一条12英寸线已经投产，另外一条12英寸线已经立项建设。Awqesmc

位于杭州的士兰微作为国内最资深的老牌IDM厂商，目前5-6英寸月生产21万片，8英寸产能为6.5万片/月，年底扩建为8-9万片/月 ，12英寸线已在2020年12月份开始量产，规划产能为4万片/月，2021年就可以达产1万片/月，折合成8英寸为1.5万片/月。Awqesmc

市场数据显示，随着全球新能源和5G集团的快速发展，功率半导体的高景气将持续数年，士兰微后续产能全部稳定达产后，在今年年底8英寸产能可超10万片的规模，士兰微将告别巨亏模式，利润将到达10亿以上，中国IDM厂商的实力在2021年将不可小觑。Awqesmc

不过，受LED驱动IC拖累和巨额晶圆厂折旧影响，还在亏损边缘徘徊的士兰微，这次真的能凭借功率器件翻身？Awqesmc

LED芯片拖累，败走乐山无线

创建于1997年的士兰微，前身是集成电路老国企厂绍兴华越微电子，公司创始人陈向东、范伟宏、郑少波、江忠永、罗华兵、宋卫权、陈国华在当时被称为的“士兰七君子”。士兰微于2001年设立士兰集成，建设一条5-6英寸兼容晶圆产线，进入集成电路制造领域，建立IDM的业务模式。Awqesmc

在坚持IDM模式15年后，士兰微第一条8英寸晶圆产线于2017年投产，该条产线也是我国第一条由民营企业投资建设的8英寸晶圆制造线。第一条12英寸晶圆产线于2020年底投产，该条产线也是继华虹半导体Fab 7之后国内第二条投产的12英寸功率半导体晶圆产线。Awqesmc

经过在20余年的发展，士兰微目前已形成器件（主要为功率半导体器件MOSFET、IGBT、二极管等产品）、集成电路（主要包括IPM、MCU、MEMS传感器、电源管理芯片、数字音视频电路等）、LED芯片及外延片等业务板块，是国内产品线最为齐全的半导体IDM厂商，成为本土集成电路设计十大企业之一。Awqesmc

其实，在投建第一条8英寸线之前，士兰微最大的营收来自旗下的美卡乐的LED芯片，美卡乐LED驱动芯片在中国灯都佛山和中山都有很高的知名度。不过，LED芯片毛利率低，竞争剧烈，消费费用巨大，士兰微需要大量投入经费研发功率器件，一直处于亏损边缘。Awqesmc

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图：来自士兰微官网Awqesmc

不过，随着士兰微在功率半导体和MEMS传感器领域的突破，以及国家对芯片产业的扶持，士兰微在2017年迎来转机。在设立12英寸生成线之前，士兰微有过一次流产的并购计划，收购中国西部功率器件制造巨头四川乐山无线（LRC），组建中国的功率分立器件航母。Awqesmc

乐山无线创建于1970年，是与美国原厂安森美合资成立的分立器件制造商，制造基地主要包括：成都先进功率半导体、乐山-菲尼克斯、桥式器件生产线、塑封器件生产线、玻封器件生产线、半导体芯片制造分厂、成都蜀芯、乐山飞舸模具。LRC主要能力在于半导体分立器件的封装，安森美的技术和分销渠道。Awqesmc

如果士兰微并购乐山无线，将成为中国首家打通设计-制造-封装的完整的IDM厂商，当时士兰微非常看重这次并购，不惜以现金购买资产，可惜由于LRC控股股东过于分散，无法在短时间内完成收购，最后功败垂成。Awqesmc

目前，士兰微大型代理商有新晔电子、淇诺实业、海默科技等。Awqesmc

押注功率器件，IPM模块出货千万

虽然并购LRC失败，士兰微8英寸线的投产，以及多年在IDM路线上的坚持，终于迎来收获。士兰微在5英寸和6英寸厂的长期运营，以及8英寸厂的量产给了士兰微巨大信心。逐渐放弃LED中低端市场，转向LED驱动IC高端市场，比如SD680X系列料就稳稳占据国内LED灯芯模块。同时，在2018年联合厦门政府规划两条12英寸生成线。Awqesmc

功率器件已经占据士兰微营收的50%，MCU/逻辑器件占据30%，LED只剩10%，其中IPM和MOSFET都有望贡献10亿营收，IGBT有所突破出货超亿元。Awqesmc

IPM模块方面，士兰微的IPM模块技术领先，已大规模供应国内一线家电厂商，销量保持快速增长。IPM模块即智能功率模块，一种将功率器件、驱动电路、完整的保护电路等集成在一起的半导体模块，主要应用于家电，是变频白色家电的核心电子元器件。Awqesmc

实际上，士兰微在2007年开始就进行了高压驱动电路HVIC设计，2010年开始高压功率模块IPM封装，2012年IPM产品开始在白电工业领域推广，在短短几年内获得快速发展。2016年，公司IPM产品已开始被海信、海尔、长虹、美的、格力等国内知名品牌家电厂商大量采用并合作开发，当年销量达约100万颗，并在随后的多年内保持年均100%左右的增速，至2020年，销售超过1200万个IPM模块，在国产品牌中销量领先。Awqesmc

在MOSFET管方面，士兰微目前占据国内4%左右的市场，特别是在中低端MOSFET管，同时拥有沟槽型功率MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅功率MOSFET，由于海外原厂逐渐退出MOSFET管的竞争，更多的市场份额让出给国内厂商。由于中低端MOSFET管主要受原材料成本上，对成本控制非常敏感，目前因由于上游材料人工费用的上涨，士兰微已于去年12月官方调涨产品线价格20%。Awqesmc

PMIC电源管理IC方面，由于快充和电源类产品的快速爆发，业内表示PMIC订单毛利率已经超过MOSFET管，IPM模块由于需求旺盛，订单利润也非常丰厚。Awqesmc

IGBT方面，士兰微的IGBT单管及模块产品均已实现规模销售。其中IGBT单管较完善地覆盖600V/650/1200/1350V等中低压电压等级；另有650V/750V IGBT模块应用于新能源汽车领域，1200V IGBT模块应用于电焊机、电机逆变器、变频器等工业应用。Awqesmc

其自研芯片的电动汽车主电机驱动模块已在2020上半年通过部分客户测试，并接获小批量订单。由此公司成为国内为数不多能够供应车规主驱IGBT模块的厂家之一，有望受益未来全球新能源汽车销量快速增长带来的发展契机。Awqesmc

据悉业内人士爆料，士兰微的IGBT出货量最大的竟然是矿机设备！！单价比国外产品便宜20-40%！！Awqesmc

购入离子注入机，12英寸产第七代IGBT

IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。Awqesmc

IGBT主要是通过正面和背面双极的开关来控制高频率的电流来稳定电压。在IGBT市场，英飞凌、三菱、富士电机、安森美、瑞士ABB等占据了全球超过70%的市场份额，国产虽然能够量产，不过性能和稳定性不够，占据极少的市场，最先进的第七代IGBT更是目前只有英飞凌能够大批量的稳定供货12英寸的IGBT，特别是光伏用IBGT，对高频开发要求非常高，只能采购海外原厂料。Awqesmc

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来源：国际电子商情Awqesmc

IGBT对制造工艺要求非常高，目前国内比亚迪半导体、宏微电子、士兰微、斯达+华虹、中车时代是国内少数几个能够量产IGBT的厂商。据悉，华为在光伏和5G和新能车上需要大量用到IGBT模块，也已经参与到第七代IGBT的研发。Awqesmc

国内IGBT起步于2005年，正在研发12英寸IGBT生成工艺的是华虹，联合斯达半导体的IGBT团队，不过受困于减薄、，背面高能离子注入会让晶圆发生严重的翘曲，目前还未有能够生成12英寸IGBT的消息传出。Awqesmc

据悉，士兰微在IGBT上的研发上早有布局，汽车方面已经供货宇通，早在几年前都投资8000万元购入一台离子注入机攻克IGBT关键技术，目前已在士兰微的12英寸厂开始流片，期待国产第七代IGBT技术的量产突破。Awqesmc

另外，比亚迪半导体也在研发第七代IBGT模块。不过，除了IGBT模块，功率半导体的下一个战场会是新材料SIC。Awqesmc

全球功率芯片竞赛，原厂一览

海外：英飞凌、安森美、瑞萨、意法半导体、东芝、Vishay、AOS（Alpha & Omega Semiconductor）、恩智浦、IXYS、罗姆、三菱、富士电机、vincotech、Cree等。Awqesmc

中国大陆：士兰微、比亚迪微电子、光宇睿芯、芯朋微电子、乐山无线、韦尔半导体、华为、斯达半导、新能洁、立昂微等。Awqesmc

中国台湾：UTC（友顺科技)、CET（华瑞股份)、ANPEC（(茂达))、NIKO-SEMI（尼克松微）、大中、富鼎等。Awqesmc

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来源：国际电子商情Awqesmc

*本文为作者投稿Awqesmc

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