东南亚MOSFET产能“渐冻”,国内厂商争取“试用”机会

Release time:2020-05-22
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source:国际电子商情
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随着全球疫情蔓延到东南亚国家,菲律宾、马来西亚、印度、越南、新加坡、泰国等国家相继采取了“封国”、“封城”的举措。因东南亚是国际IDM半导体原厂的制造基地,如Intel、TI、ON、ST、NXP、Infineon等,其中不乏功率器件大厂。MOSFET作为功率器件市占比最大(40%)的细分品类,东南亚“封国”是否对其供需带来波动?

  需求端不旺,MOSFET涨价乏力

  MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管),具有“输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单”等特点,可广泛应用于数字电路和模拟电路,如开关电源、镇流器、高频感应加热等领域。

  据《国际电子商情》了解,在2020年新冠疫情爆发初期MOSFET出现了短暂的缺货和涨价,但随着疫情在全球蔓延,需求端后劲不足,使得MOSFET价格重新趋于稳定。截至目前,高端MOSFET因英飞凌(Infineon)、安森美(ON)、意法半导体(ST)等IDM大厂主力产能位于东南亚国家而出现供应不足、交期延长。

  目前,高端MOSFET交期仍高达15-30周,而中低端MOSFET交期相对稳定,在4-8周左右。根据富昌电子(Future Electronics)2020年Q1市场行情报告显示,不考虑任何运输延误的前提下,分立器件Q1交期普遍受到影响,平均交期与上季度相比拉长4周左右,价格也将随市场状况做出调整。


  “节后大陆复工延迟、物流管控和订单积压等因素,对我们的产能和交期造成了一定影响,但目前情况已经逐步好转,交期仍维持在4-8周左右。”深圳基本半导体有限公司总经理和巍巍表示。

  目前,行业内碳化硅(SiC)肖特基二极管和碳化硅(SiC)MOSFET产品供货都相对正常,并没有出现严重缺货的情况。

  “新冠疫情带给供应链非常大的挑战。”和巍巍告诉《国际电子商情》记者,截至目前,最大的挑战是终端需求减弱,尤其是国外疫情发展势头迅猛,多国经济和生产基本处于停滞状态,中国企业出口订单大幅缩减甚至订单取消的情况频发,对以出口为主的企业影响非常大。当然因疫情造成的晶圆产能紧缺、缺工荒、物流运输等问题也在一定程度上影响供应链体系。

新冠疫情打乱了电子供应链的节奏,业界对“疫情是否会重塑供应链格局”表示担忧。和巍巍坦言,新冠疫情势必会影响未来的全球供应链格局。对企业来说,“分布式”供应链将取代“集中式”供应链,“多元”供应商将取代“单一”供应商。从全球范围来看,中国已发展成为全球供应链中心。在后疫情时代,基于供应链安全、国家竞争等因素的考量,美、欧、日、印等国会逐渐重塑本国核心电子产业的供应链体系。

  竞争格局:仍以美日为主导

  从全球的竞争格局来看,MOSFET市场份额几乎都掌握在国际大厂手中,其中Infineon于2015年收购美国IR后成为行业NO.1,ON Semi于2016年9月完成对Fairchild的收购后,市占率跃升为全球第二。

  其余按销售额排名为Renesas、Toshiba、AOS、ST、Vishay、Nexperia、MagnaChip等等。韩系主要代表企业有MagnaChip、KEC、AUK、森名浩、信安、KIA;中国台湾的代表企业是ANPEC、CET以及友顺UTC等。

  业内人士都知道,功率半导体行业壁垒较高,在高端功率器件领域,几乎是欧美、日本龙头厂商的天下。根据IHS统计,Infineon、ON、ST、三菱电机、Toshiba是全球前五的功率半导体供应商,市场占比共达到42.6%,而前十大供应商的占比达到60.6%。

  单从需求端来看,中国已是全球最大的功率半导体消费国。根据Yole数据,中国功率半导体市场空间占全球的39%,位居全球第一位。而在中国MOSFET市场中,市占率排名前三的分别是Infineon、ON和华润微,市占率分别为28.4%、16.9%和 8.7%,华润微是唯一市占率进入国内市场前五的中国企业。

  从应用领域来看,自2020年开始,Infineon、ST等大厂开始将MOSFET产能转至高毛利的5G基站和新能源汽车领域;台系厂商如杰力、尼克松等将重心放到PC及服务器上;大陆厂商在稳固家电、电动自行车、平衡车等中低压MOSFET市场的同时,不断向高压、大功率技术迈进,并在第三代半导体材料(宽禁带半导体材料,SiC、NaN等)技术上面取得突破。

  业内人士均晓,欧美日的功率半导体厂商大多采用IDM模式,有完整的晶圆厂、芯片制造厂和封装厂,垂直整合优势明显,对成本和质量控制能力很强,且以高端产品为主;中国大陆厂商大多也是IDM模式,但产品以低端二极管和低压MOSFET为主,实力相对较弱;中国台湾以Fabless模式为主,主要负责芯片制造和封装。

  相比国际巨头,中国大陆厂商在市场规模上仍有差距,不过大陆在中低压MOSFET领域替换进口品牌潜力很大,如士兰微、华润微(中航)、华微、扬杰电子、新洁能、华晶微等正在努力进入一线阵列,特别是当前疫情在全球范围内蔓延,而中国作为目前最安全的制造基地和消费市场,无疑给本土MOSFET厂商带来一定的替代机会。

 依靠国内的终端消费需求催化,包括新能源汽车、消费类电子(家电)、工业等多领域的加速进口替代,相关功率半导体器件厂商有望充分受益。

  国产MOSFET争取“试用”机会

  对中国企业来说,挑战和机遇并存;一方面部分产业会逐渐外迁,并面临发达国家更加严厉的技术封锁,冲击国内就业市场和外贸市场,但同时给国产自主化带来很大的发展空间,国家不断加大投入,出台各项扶持政策,企业自主创新能力提升,国内科技自主化进程将加快。

  在MOSFET国产替代方面,三大原因促使国内厂商有在功率半导体领域逐步实现替代。

  (1)下游厂商为保障供应链安全,给予国内企业更多机会参与同台竞技。功率器件在下游产成品中成本占比较低,但是对产品性能和耐用性起到至关重要的作用,因此下游厂商缺乏动力替换供应商。即使产品性能一致,国内厂商也缺乏机会进入供应链。而在保证供应链安全的前提下,国内厂商有更多机会参与送样,实现供应链的突破。

  (2)国内企业与国际一流技术水平差距缩小。因为模拟电路设计和工艺制程更新速度相对较慢,所以国内厂商有机会拉近与一流水平的差距,以 BCD 工艺制程为例,目前量产的最先进工艺是130nm的第六代工艺。

  (3)国内企业更贴近用户,便于配合客户做定制化开发。由于国际功率半导体企业大部分研发部门在海外,部分客户的定制化需求不能得到及时的满足。而国内功率企业研发团队更贴近客户,能更方便地满足客户针对不同场景的定制化需求。在二极管、低压 MOSFET、晶闸管等领域,本土厂商已经开始进口替代,但市场份额占比仍然较低,未来有望依靠上述优势提升市占率。而在高压MOSFET 和IGBT器件等中高端领域,目前部分企业已经实现突破,未来市占率的提升需要依靠制造工艺的不断升级和设计水平的提高。


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同时实现业界超快反向恢复时间和超低导通电阻的 600V耐压超级结 MOSFET “R60xxVNx系列” ~非常有助于降低工业设备和白色家电的功耗~
全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)的600V耐压超级结 MOSFET“PrestoMOS™”产品阵容中又新增了“R60xxVNx系列”的7款机型,新产品非常适用于电动汽车充电桩、服务器、基站等需要大功率的工业设备的电源电路、以及空调等因节能趋势而采用变频技术的白色家电的电机驱动。产品介绍资料(2.6MB)近年来,随着全球电力消耗量的增加,如何有效利用电力已成为亟待解决的课题,在这种背景下,电动汽车充电桩、服务器和基站等工业设备以及空调等白色家电的效率不断提升,因此也就要求其中所用的功率半导体进一步降低功率损耗。针对这种需求,ROHM对以往的PrestoMOS™产品进行了改进,开发出具有比同等普通产品更低的导通电阻、有助于进一步降低应用产品功耗的新产品。此次开发的新系列产品采用ROHM的新工艺实现了业界超快的反向恢复时间(trr*1),同时,与反向恢复时间存在此消彼长关系的导通电阻*2最多也可以比同等的普通产品低20%。在反向恢复时间方面,继承了PrestoMOS™系列产品已经实现的105ns(纳秒)业界超快(与TO-220FM同等封装产品相比)反向恢复时间,而且开关时的功率损耗比同等普通产品低约17%。基于这两大特点,与同等的通用产品相比,新系列可大大提高应用产品的效率。除了上述系列之外,作为标准型600V耐压超级结 MOSFET,ROHM还开发了具有更低导通电阻的“R60xxYNx系列”,此次又新增了两款机型。客户可以根据应用需求选择合适的产品群。新产品已于2022年1月开始暂以月产10万个(样品价格900日元/个,不含税)的规模投入量产。今后,ROHM将继续开发抗噪性能更出色的新系列产品,不断扩大超级结 MOSFET系列产品的阵容,通过降低各种应用产品的功耗助力解决环境保护等社会问题。<新产品特点>1.实现业界超快的反向恢复时间,同时实现业界超低的导通电阻PrestoMOS™“R60xxVNx系列”通过采用ROHM新工艺降低了单位面积的导通电阻。由于与反向恢复时间之间存在权衡关系而很难同时兼顾的导通电阻,与同等普通产品相比,最多可减少20%(与TO-220FM同等封装产品相比),有助于进一步降低各种应用产品的功耗。2.具有业界超快的反向恢复时间,开关损耗更低通常,当工艺向更微细的方向发展时,导通电阻等基本性能会得到改善,但与之存在此消彼长关系的反向恢复时间会变差。而ROHM的PrestoMOS™“R60xxVNx系列”采用自有的速度提升技术,实现了比同等普通产品更低的导通电阻的同时,还实现了业界超快的105ns(纳秒)反向恢复时间(与TO-220FM同等封装产品比较)。由于抑制了额外的电流量,因此与同等的普通产品相比,开关过程中的功率损耗可以降低约17%。相比之下,包括“R60xxYNx系列”在内的标准型且相同导通电阻产品的反向恢复时间约300~400ns(纳秒)。由于上述两大特点,在搭载了追求高效率的同步整流升压电路*3的评估板上,与导通电阻60mΩ级的产品进行比较时,“R60xxVNx系列”表现出比同等普通产品更出色的效率,非常有助于降低光伏逆变器和不间断电源(UPS)等应用的功耗。<产品阵容>R60xxVNx系列(PrestoMOS™型)耐压VDS[V]导通电阻RONtyp.[mΩ]VGS=15V反向恢复时间trrtyp.[ns]封装TO-252<DPAK>(TO-220FM)<TO-220FP>TO-220ABTO-247AD(TO-247)60025065☆ R6013VND3☆ R6013VNX18068R6018VNX13080R6024VNXR6024VNX39592R6035VNXR6035VNX359112☆ R6055VNX☆ R6055VNX3R6055VNZ442125R6077VNZ422167☆ R60A4VNZ4☆: 开发中封装采用JEDEC标准。( )内表示ROHM封装,〈 〉内表示GENERAL代码。R60xxYNx系列(标准型)耐压VDS[V]导通电阻RONtyp.[mΩ]VGS=12V反向恢复时间trrtyp.[ns]封装TO-252<DPAK>(TO-220FM)<TO-220FP>TO-220ABTO-3PFTO-247AD(TO-247)MO-299(TOLL)600324200~600☆ R6010YND3☆ R6010YNX☆ R6010YNX3215☆ R6014YND3R6014YNX☆ R6014YNX3154R6020YNX☆ R6020YNX3☆ R6020YNZ4☆ R6020YNJ2137☆ R6022YNX☆ R6022YNX3☆ R6022YNZ4☆ R6022YNJ2112☆ R6027YNX☆ R6027YNX3☆ R6027YNZ4☆ R6027YNJ280☆ R6038YNX☆ R6038YNX3☆ R6038YNZ4☆ R6038YNJ268☆ R6049YNX☆ R6049YNX3☆ R6049YNZ4☆ R6049YNJ250☆ R6061YNX☆ R6061YNX3☆ R6061YNZ449☆ R6063YNJ236☆ R6086YNZ☆ R6086YNZ421☆ R60A4YNZ4☆: 开发中封装采用JEDEC标准。( )内表示ROHM封装,〈 〉内表示GENERAL代码。<应用示例>■电动汽车充电桩、服务器、基站、光伏逆变器(功率调节器)、不间断电源(UPS)等■空调等白色家电■其他各种设备的电机驱动和电源电路等<什么是PrestoMOS™?>Presto意为“非常快”,是源于意大利语的音乐术语。PrestoMOS™是采用了ROHM自有的Lifetime控制技术、并以业界超快的反向恢复时间(trr)著称的功率MOSFET。・PrestoMOS是ROHM Co., Ltd.的商标。<用语说明>*1) trr:反向恢复时间(Reverse Recovery Time)内置的二极管从导通状态到完全关断状态所需的时间。该值越低,开关时的损耗越小。*2) 导通电阻MOSFET导通时漏极和源极之间的电阻值。该值越小,导通时的损耗(功率损耗)越少。*3) 同步整流升压电路通常,在由MOSFET和二极管组成的升压电路中,用来将二极管改为MOSFET以提升效率的电路。由于MOSFET导通电阻带来的损耗要小于二极管VF带来的功率损耗,因此这种电路的效率更高。<宣传单>600V耐压超级结MOSFET新系列 高速二极管内置型(PrestoMOS™) R60xxVNx系列/低导通电阻型R60xxYNx系列 (PDF:1.21MB)<相关信息>特设网页: 实现高速开关和低导通电阻 Super Junction MOSFE
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