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简析MOSFET产业供应现状(附国内外供应商盘点)

  近来因东南亚疫情持续升温,已有国际IDM厂调整自有晶圆厂产能,减产消费电子用低压MOSFET优先支持车用出货。有业者预计,这一变化将掀起新一轮涨价。MOSFET供应现状如何?我们在这篇文章中做了分析,并在文末列出了国内外主要MOSFET供应商名单...

  东亚疫情严峻,国际IDM大厂安森美于7月9日通知客户,受马拉西亚无期限“封国”影响,其Seremban、ISMF两处工厂目前均关闭,该公司目前正与当地政府协调,期望将工厂列入可维持60%人力生产的名单中;至于Amkor封测厂则维持60%人力生产,强调此次停工大幅影响公司的制造能力,提醒客户留意交货日期存在继续延长的可能性。

  7月有业内人士向国际电子商情透露,全球成熟晶圆产能短缺,但来自5G、汽车等领域的需求订单持续涌入,IDM大厂订单排到年底,MOSFET交期延长至21周,供不应求市况带动价格逐季上涨;与此同时,因海外疫情严峻影响部分产能,加IDM大厂普遍优先将产能投入到高利润的车用、工控等中高压MOSFET,造成利润空间较小中、低压MOSFET缺口扩大。

  8月,有供应链人士透露,因8吋产能紧张,包括英飞凌、安森美等大厂在更早之前已采取行动,削减利薄的消费类低压MOSFET产量,来增加高利润的汽车高压MOSFET产能。该人士预计在这一变化下,低压MOSFET供应商们将在Q3稍晚些时候掀起新一轮涨价潮。

  据国际电子商情了解,此前包括英飞凌、意法半导体、安森美等国际IDM厂商都有针对MOSFET产品发出涨价函。另外,台系大厂科技也在本周向客户发出涨价通知,由于Q3晶圆市场持续的供不应求情况造成产能失调,决定对其用于MCU和功率芯片的晶圆代工服务价格作出调整,调幅为现行的基础调高15%,新价格自9月起执行。

  意法半导体也表示,近来东南亚地区疫情严峻,其位于马来西亚一处厂房在本月16日因疫情而短暂关闭,但事件影响有限,工厂也于昨(18)日重启运作。

  公开资料显示,功率器件是分立器件的一个重要分支,可分为功率分立器件、功率模组和功率IC三大类。据了解,功率器件是进行电能(功率)处理的核心器件,用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。其应用领域极其广泛,几乎涵盖汽车电子、工业控制、消费电子、太阳能、风电、数据中心、计算机、照明、轨道交通等行业。

  金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)则是功率分立器件的主体之一,最早可以追溯到1960年。具有输入阻抗高、驱动功率低、开关速度快、无二次击穿、安全工作区宽、热稳定性好等优点,无论是在IC设计里,还是板级电路应用上,都十分广泛。尤其在大功率半导体领域,各种结构的MOSFET更是发挥着不可替代的作用。

  据悉,以MOSFET为代表的功率器件在汽车领域的应用主要辅助驱动各种电动马达,包括通风系统、雨刮器、电动车窗等;同时,在电动助力转向系统、电制动系统等动力控制系统,以及DC/DC转换器、电池管理系统等功率变换模块中也发挥着关键的作用。

  除了MOSFET,功率分立器件还包括IGBT、功率二极管、功率双极晶体管、晶闸管。事实上,功率分立器件发展史长达半个世纪,其应用史可以追溯到20世纪50年代,这里就不过多赘述。

  从发展来看,最早的功率器件以不可控型的二/三极管为主,主要用于工业和电力系统;之后是半控型的晶闸管,主要用于实现可控性改良;再者是全控型的MOSFET和IGBT等,主要用于实现高频率、大幅提升低损耗性能;此后,相比普通MOSFEF导通电阻更小,体积小,损耗更低的超结MOSFET出现,满足了市场大功率和高频化的应用需求。

  经过半个世纪的发展,由于半导体材料硅(Si)的性能开发已接近物理极限,以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的第三代半导体材料的发展开始受到重视。

  国际电子商情了解到,全球MOSFET市场格局主要以高、中、低端市场来划分。高端市场是一线的欧美、日系品牌,长期占据70%的市场份额,主要产品为IGBT和中高压MOSFET;中端市场是台系、韩国二线品牌;中低端产品为国产品牌,以二极管、低压MOSFET、晶闸管等。

  功率分立器件是整个半导体芯片中最成熟,同时也是设计和制造门槛最低的芯片类型。虽然我国进入该领域发展脚步较晚,但得益于庞大的本土市场优势和“国产替代”热潮推动,早一批本土厂商已经在国内市场站稳脚跟,近年来产销率不断上涨,也将产品出口到海外市场。

  据中国海关总署统计数据,2019-2021年,我国功率器件的出口数量均大于进口数量,从数量上实现了贸易顺差。但整体来看,虽然我国功率器件产量较多,但主要以低端产品为主,核心竞争力不强,价格较低,高端功率器件产品主要依旧依赖进口。

  据IHS统计,英飞凌、安森美、意法半导体、三菱电机、东芝半导体是全球前五的功率器件供应商,市场占比达到42.6%,而前十大供应商的占比达到60.6%。

  需要注意的是,国内功率器件厂商包括新洁能、华微电子、扬杰科技、士兰微、苏州固锝、捷捷微等主流功率器件厂商在2019年营收仅占全球功率器件和模块市场的7.25%;国内市场占比约18.13%,可见国内功率器件体量偏小,还有很大的成长空间。

  近几年来,国内厂商奋起直追,也在高端功率器件领域实现了国产化 :闻泰科技推出针对5G电信基础设施的高耐用的功率MOSFET——超微型MOSFET和LFPAK66封装的P沟道NOSFET;华润微聚焦车载、工控领域MOSFET产品研发;比亚迪和斯达半导体已在国内新能源汽车IGBT领域占据可观份额;中车时代也在轨道交通、新能源汽车等多个领域得到认可。另外,闻泰科技、华润微、扬杰科技等厂商还积极布局和发展第三代半导体业务。

  机构也看好全球功率分立器件市场未来发展态势。据Omdia最新预测中,全球功率分立器件市场规模到2024年预计将增长至172亿美元,相比2020年增长近18%。我国功率器件整体自给率仍不足10%,国产替代空间巨大。

  功率MOSFET又占到全球功率器件市场规模的40%,且几乎所有的客户都在亚太地区。那么,国内外MOSFET厂商都有哪些呢?国际电子商情不完全统计,目前国内外MOSFET厂商如下:

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