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研发滞后导致国内功率半导体产业处于发展劣势

2013/12/30 16:57:06   电源在线网
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    电子产品离不开电能,而其电能使用更离不开功率半导体技术。功率半导体的目的是使电能更高效、更节能、更环保、更便捷。

    但长期以来,功率半导体器件的作用在国内没有引起人们足够的重视,国内功率半导体行业一直处于小、散状态。相较于TI、Infineon已开始在12英寸晶园上生产功率半导体产品,国内目前还没有一家功率半导体IDM企业拥有8英寸生产线。大部分IDM企业仍以硅基二极管、三极管和晶闸管为主,像MOS器件、IGBT等这些国际主流产品,在近年才有所涉及。因此,顺应市场需求开发前端性功率半导体产品将是国内产业努力的主要方向。

    然而,当前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比,还存在很大差距,特别是高端器件差距更加明显。以IGBT为例,核心技术均掌握在发达国家企业手中,IGBT技术集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。跟国内厂商相比,英飞凌、三菱电机、富士电机和日立等国际厂商占有绝对的市场优势。

    形成这种局面的原因,一是国际厂商起步早,研发投入大,尤其是在传统的硅基半导体领域形成了专利壁垒;二是国外高端制造业水平比国内要高很多,一定程度上支撑了国际厂商的技术优势。

    中国功率半导体产业的发展必须改变目前技术处于劣势的局面,特别是要在产业链上游层面取得突破,改变目前功率器件领域封装强于芯片的现状。总体来看,当前功率半导体的技术发展方向是:(1)碳化硅芯片的采用;(2)功率半导体里面搭载的各种功能;(3)在封装技术上,通过摒弃了绑定线,使功率半导体的寿命更长、稳定性更好、功率密度更大。

    功率半导体是最适合中国发展的半导体产业,相对于超大规模集成电路而言,其资金投入较低、产品周期较长、市场关联度更高,且还没有形成如英特尔和三星那样的垄断企业(全球规模化功率半导体企业超过100家,前10大功率半导体企业销售额只占全球份额的50%)。但中国功率半导体的发展必须改变目前封装强于芯片、芯片强于设计的局面,应加强与整机企业的联动,大力发展设计技术,以市场带动设计、以设计促进芯片、以芯片壮大产业。

    功率半导体芯片不同于以数字集成电路为基础的超大规模集成电路,功率半导体芯片属于模拟器件的范畴。功率器件和功率集成电路的设计与工艺制造密切相关,因此国际上著名的功率器件和功率集成电路提供商均属于IDM企业。国内功率半导体企业(包括代工企业)在提升工艺水平的同时,应加强与系统厂商的合作,不断提高国内功率半导体技术的创新力度和产品性能,以满足高端市场的需求,促进功率半导体市场的健康发展。<

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