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功率半导体市场,中国正在推动功率半导体产能扩张

合明科技 👁 2051 Tags:功率半导体功率模块功率半导体器件清洗

中国正在推动功率半导体产能扩张

目前,功率半导体的主要采购地区/国家是中国,其次是马来西亚、越南、新加坡等亚太国家和欧洲。特别是,中国持续积极投资高铁、汽车及充电设施、发电、高压输电等基础设施建设。


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图 2 按器件类型和工作电压范围显示了主要功率器件供应商。在Si领域,日本企业包括三菱电机、东芝、富士电机、日立、瑞萨、罗姆等。ROHM、三菱、瑞萨等日本企业作为SiC领域的主要厂商出现,但在GaN领域却没有日本企业名列前茅。英飞凌是顶级功率半导体公司,活跃于硅、SiC 和 GaN 各个领域。

在世界各国政府针对脱碳、可再生能源需求不断增加以及提高电源效率的需求不断增加的背景下,功率半导体市场持续增长。Yole Group 旗下市场研究公司 Yole Intelligence 表示,报告称,2022年功率半导体市场规模将达到209亿美元,包括分立器件和模块,2022年至2028年将以8.1%的复合年增长率(CAGR)增长,这就意味着到2028年将达到333亿美元。image.png

其中,离散器件2022年估值为143亿美元,预计到2028年将增长至185亿美元。推动这一增长的主要应用是 xEV、直流充电基础设施和汽车,其中消费市场仍然是最大的市场。此外,2022年占功率半导体总体市场68%、模块市场31%,但预计到2028年模块占比将增至总量56%、模块市场43% 。

在功率半导体市场,除了传统上一直是主流的硅之外,SiC和GaN作为下一代材料正在成长,预计硅将继续占据大部分市场。然而,随着xEV的普及,SiC在模块方面的势头正在增强,而GaN的市场也在扩大,主要用于消费类电源,因此市场主要在这一领域扩大的可能性不大,这也在意料之中。另外,GaN on GaN、Ga2O3、金刚石等的研究开发也在取得进展,但据说距离大规模实际应用还有很长的路要走。

由于全球电子化趋势,晶圆产量也在不断增加,功率半导体用硅晶圆数量预计将增加至每年约4700万片(200毫米等效),英飞凌科技和博世、三菱电机、东芝和Nexperia等一些制造商正在向300mm迈进,并试图进一步加速加工片材数量的增加。此外,从 150mm 到 200mm SiC 的过渡正在逐步进行,预计未来几年 SiC 的应用将会增加。

功率半导体领域Si、SiC、GaN未来市场预测

根据 Yole Intelligence 的《功率 SiC/GaN 化合物半导体市场监测》2023 年 9 月版,截至 2022 年,SiC/GaN 将占功率半导体销售额的不到 10%。例如,2022年SiC功率半导体市场规模预计为17.94亿美元,2028年预计将增长至89.6亿美元,复合年增长率为31%。增长动力是xEV,汽车领域在整个SiC功率半导体市场中的份额预计将从2022年的70%扩大到2028年的74%。

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Yole还指出,行业的一个主要趋势是功率模块和封装业务的整合。一些最大的 IDM 也在垂直整合晶圆制造,以更好地控制整个工艺流程,但更多的 IDM 则专注于器件制造和外包 SiC 晶圆采购。Yole指出,这些努力正在加速并购和联盟,各公司的战略地位也越来越清晰。主要因素是扩大产能、融资、确保晶圆供应,其中包括开拓新市场和加强技术。


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另一方面,GaN主要用于消费级别的快速电源,因此其市场规模小于Si和SiC。其中,美国Power Integrations和美国Navitas赢得了多个智能手机制造商的设计,处于市场领先地位。此外,仅 2023 年第一季度,Innoscience 的设备出货量就超过 5000 万台,主要针对消费类电源。该公司的40V GaN产品现已安装在OPPO和Realme的多款智能手机中。GaN Systems 还为 Apple MacBook 提供设备。

未来,随着性能的提高,由于通信和数据通信应用、电动汽车车载充电器和 DC/DC 转换器的增长,GaN 市场到 2028 年可能会增长到超过 20 亿美元。Yole 预测这一点将会实现。

功率半导体器件清洗:

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