功率半導體新一輪漲價潮來襲

 

據媒體報道，全球功率半導體龍頭英飛凌正在醞釀新一輪產品漲價，MOSFET的漲幅將有12%，預計本月中旬執行。還有多家功率半導體廠商也在近期發布了漲價通知。

 

 

昨日全球功率半導體龍頭大廠英飛凌向客戶發布通知稱，受全球新冠疫情（COVID-19）再度爆發以及馬來西亞政府“全面行動管制令”的影響，英飛凌在馬來西亞的生產受到了較大的影響。

2019年下半年進口IGBT就出現缺貨，MOSFET也在2020年初伴隨著疫情暴發進入缺貨周期。目前市場對二三極管、晶體管、低中高壓MOSFET、IGBT等功率半導體產品的需求依然很旺盛，部分進口產品的交期長達52周，國產產品的交期長達三個月。晶圓廠的產能瓶頸依舊存在，新一輪漲價潮也逐漸來襲。業內人士表示，功率半導體市場缺口最大的是有一定技術門檻的產品，在此情況下，行業高景氣周期將持續。

 

汽車半導體大致可以分為五大類，功率半導體占比最大，大約占汽車半導體市場的43%，電動汽車市場的爆發對于功率半導體市場的增長具有極強的拉動，汽車供需缺口的增大使得中短期內功率半導體廠商不愁銷路。

 

國家新能源汽車技術創新中心副總經理鄒廣才表示，整個市場規模大概是150億美元，未來市場規模會進一步提升。根據IHS Markit數據，預計至2021年市場規模將增長至441億美元。

 

英飛凌之外，ST、安森美、安世半導體等全球領先的功率半導體廠商也于近期紛紛發布漲價通知，ST宣布全系列產品將于6月1日開始漲價；安森美也宣布部分產品價格上調，生效日期定于今年7月10日；安世半導體宣布于6月7日提高公司產品價格。

 

國外廠商產生的產能缺口，客觀上促進了功率半導體的國產替代進程。士蘭微、斯達半導、新潔能、蘇州東微、華微電子等國產品牌的芯片產品對于進口產品產生了較大的挑戰，但是產能有限，交期也在拉長，通常在3個月以上。

 

 

根據IHS及Gartner的相關統計，功率MOSFET占據約40%的全球功率器件市場規模。

MOSFET全稱metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，中文名為金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管或MOS管，是一種可以廣泛使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管。而功率MOSFET則指處于功率輸出級的MOSFET器件，通常工作電流大于1A。

 

由于功率器件的分類方式非常多樣，且各分類方式的分類邏輯并不存在上下包含的關系，因此在這里我們從驅動方式、可控性、載流子類型這三個分類維度將功率MOSFET定義為電壓驅動的全控式單極型功率器件。

 

 

可以發現，功率MOSFET的電壓驅動、全控式和單極型特性決定了其在功率器件中的獨特定位：工作頻率相對最快、開關損耗相對最小，但導通與關斷功耗相對較高、電壓與功率承載能力相對較弱。

 

因此功率MOSFET會在兩個領域中作為主流的功率器件：1.要求的工作頻率高于其他功率器件所能實現的最高頻率的領域，目前這個最高頻率大概是70kHz，在這個領域中功率MOSFET成為了唯一的選擇，代表性下游應用包括變頻器、音頻設備等。2.要求工作頻率在10kHz到70kHz之間，同時要求輸出功率小于5kW的領域，在這個領域的絕大多數情況下，盡管IGBT與功率MOSFET都能實現相應的功能，但功率MOSFET往往憑借更低的開關損耗（高頻條件下開關損耗的功耗占比更大）、更小的體積以及相對較低的成本成為優先選擇，代表性的下游應用包括液晶電視板卡、電磁爐等。

 

 

寬禁帶半導體材料迭代引領功率MOSFET性能演進

 

根據載流子種類與摻雜方式，MOSFET可以被分為4種類型：N溝道增強型、N溝道耗盡型、P溝道增強型、P溝道耗盡型。

 

 

由于功率MOSFET往往追求高頻率與低功耗，且多用作開關器件，因此N溝道增強型是絕大多數功率MOSFET的選擇。

功率MOSFET自1976年誕生以來，不斷面對著社會電氣化程度的提高所帶來的對于功率半導體的更高性能需求。對于功率MOSFET而言，主要的性能提升方向包括三個方面：更高的頻率、更高的輸出功率以及更低的功耗。