電源管理和MOSFET：國(guó)際大廠仍占主導(dǎo)

賽迪顧問半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究中心 王瑩

全球能源需求的不斷增長(zhǎng)以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐步提升使得高效、節(jié)能產(chǎn)品成為市場(chǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)。為此，電源管理芯片、MOSFET等功率器件越來越多地應(yīng)用到整機(jī)產(chǎn)品中。在整機(jī)市場(chǎng)產(chǎn)量不斷增加以及功率器件在整機(jī)產(chǎn)品中應(yīng)用比例不斷提升的雙重帶動(dòng)下，中國(guó)功率器件市場(chǎng)在2007-2011年將繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)。但由于市場(chǎng)基數(shù)的不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)增長(zhǎng)率將逐年下降。預(yù)計(jì)到2011年時(shí)中國(guó)功率器件市場(chǎng)銷售額將達(dá)到1680.4億元，2007年-2011年中國(guó)功率器件市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為19.1%。這其中電源管理IC、MOSFET一直是占銷售額比重最大的兩類產(chǎn)品。

電源管理芯片份額不斷增大

雖然數(shù)字電源產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)多年，但一直沒有得到廣泛應(yīng)用，目前這種狀況已經(jīng)開始發(fā)生改變，2006年業(yè)內(nèi)廠商推出了不少數(shù)字電源產(chǎn)品。目前來看，模擬產(chǎn)品在成本、性能、效率和速度方面具有一定優(yōu)勢(shì)，而數(shù)字產(chǎn)品則更加靈活且可控性更高。隨著數(shù)字產(chǎn)品正在努力提升自身的性能和效率，將來在需要更高的可控性和復(fù)雜性的系統(tǒng)中，數(shù)字電源產(chǎn)品相對(duì)模擬產(chǎn)品將會(huì)更具優(yōu)勢(shì)。目前數(shù)字電源主要應(yīng)用于AC-DC領(lǐng)域，主要應(yīng)用產(chǎn)品包括服務(wù)器、3G基站、路由器、高端工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品，雖然現(xiàn)階段數(shù)字電源產(chǎn)品的應(yīng)用十分有限，但將來有可能成為電源管理產(chǎn)品發(fā)展的一種趨勢(shì)。

鑒于下游產(chǎn)品仍然存在數(shù)字電視、3G產(chǎn)品和便攜設(shè)備等明顯的增長(zhǎng)點(diǎn)，以及2008年奧運(yùn)會(huì)、節(jié)能需求的增強(qiáng)和中國(guó)政府對(duì)于芯片行業(yè)的鼓勵(lì)政策都將刺激電源管理芯片市場(chǎng)的發(fā)展。未來幾年，中國(guó)電源管理芯片市場(chǎng)的發(fā)展速度將仍然高于全球市場(chǎng)，其復(fù)合增長(zhǎng)率仍將高于20%。由于電源管理芯片市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度快于功率分立器件市場(chǎng)，這就導(dǎo)致電源管理芯片市場(chǎng)在功率器件市場(chǎng)中所占比重逐步提升，預(yù)計(jì)2011年電源管理芯片銷售額將占整體市場(chǎng)的46.2%。但隨著市場(chǎng)發(fā)展不斷成熟，中國(guó)電源管理芯片市場(chǎng)的發(fā)展速度減緩并接近全球電源管理芯片市場(chǎng)的發(fā)展速度是一種必然趨勢(shì)。

新技術(shù)提升MOSFET器件檔次

除電源管理芯片外，MOSFET(金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)是占中國(guó)功率器件市場(chǎng)份額最大的產(chǎn)品。目前，MOSFET廣泛應(yīng)用在計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制、消費(fèi)電子等領(lǐng)域中。在消費(fèi)電子領(lǐng)域中，隨著產(chǎn)品功能的日益豐富，對(duì)于電源管理的要求不斷提升。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)不同功能，主板上對(duì)于不同電壓等級(jí)的需求也逐步增多，這些都將促進(jìn)MOSFET在如DC、LCD TV等消費(fèi)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用持續(xù)增長(zhǎng)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，主板以及臺(tái)式機(jī)、筆記本電源則是MOSFET最主要的應(yīng)用產(chǎn)品。受到消費(fèi)電子以及高輸出電流和高性能要求的計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的帶動(dòng)，低壓MOSFET市場(chǎng)在未來將保持著比較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)。對(duì)于高壓MOSFET來說，電源的高能效要求則是影響產(chǎn)品未來發(fā)展的主要因素。而隨著汽車中IC用量的逐步增多，為了滿足這些日益增多的IC對(duì)電源的需求，MOSFET的用量也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)?，F(xiàn)階段，MOSFET在汽車領(lǐng)域中主要應(yīng)用在啟動(dòng)機(jī)、車燈控制、音響系統(tǒng)、車身控制、引擎管理、防盜、車廂環(huán)境控制、動(dòng)力傳輸系統(tǒng)等。但由于功率MOSFET在汽車中通常在相對(duì)惡劣的環(huán)境條件下工作，所以對(duì)于MOSFET的可靠性要求較高，如何解決環(huán)境溫度升高引起的器件產(chǎn)品不穩(wěn)定性是生產(chǎn)廠商必須解決的問題。除此之外，工業(yè)控制也是MOSFET市場(chǎng)的另一大主要應(yīng)用領(lǐng)域。

由于Trench技術(shù)能夠有效地降低產(chǎn)品的導(dǎo)通電阻，并且具有較大電流處理能力，所以近年來Trench MOSFET在計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域中發(fā)展快速。目前，對(duì)于低壓MOSFET產(chǎn)品，Trench MOSFET技術(shù)已被市場(chǎng)所接受，具有很高的市場(chǎng)占有率。但由于Trench MOSFET器件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使得Trench MOSFET產(chǎn)品在擊穿電壓上的承受能力較小。不過，隨著制作工藝中的清洗技術(shù)及離子刻蝕技術(shù)的日漸成熟，Trench MOSFET的擊穿電壓也得到了逐步的提升。但從整體上來看，在高壓MOSFET市場(chǎng)上，平面技術(shù)仍有一定的發(fā)展空間。未來，含有高端工藝的平面技術(shù)將會(huì)是高壓MOSFET的發(fā)展趨勢(shì)。

在600V以上的高壓產(chǎn)品中，IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)也一直保持著良好的發(fā)展勢(shì)頭。目前，IGBT主要應(yīng)用在工業(yè)控制、消費(fèi)電子等領(lǐng)域中。而網(wǎng)絡(luò)通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用到IGBT的整機(jī)產(chǎn)品有限，因此對(duì)IGBT的需求量不大。從電壓結(jié)構(gòu)上看，600V-1200V將是IGBT最主要的電壓應(yīng)用等級(jí)。由于工業(yè)控制領(lǐng)域使用IGBT以600V、1200V和1700V為主。同時(shí)，IPM/SPM或PIM模塊也廣泛應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品中，這就使得用于工業(yè)控制領(lǐng)域的IGBT平均價(jià)格較高，從而提升了其銷售額的市場(chǎng)占有率。在下游整機(jī)產(chǎn)品的帶動(dòng)下，預(yù)計(jì)2007-2010年中國(guó)IGBT市場(chǎng)銷售額年均復(fù)合增長(zhǎng)率為19.3%。

國(guó)際大廠仍主導(dǎo)中國(guó)高端市場(chǎng)

綜觀整個(gè)中國(guó)功率器件市場(chǎng)，國(guó)外廠商憑借著技術(shù)、資金的優(yōu)勢(shì)在電源管理芯片、MOSFET、IGBT等高端產(chǎn)品中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。Fairchild、ST、IR等歐美企業(yè)在中國(guó)MOSFET市場(chǎng)上一直位于領(lǐng)先地位，Semikron、EUPEC、Mitsubishi則在IGBT市場(chǎng)上表現(xiàn)不俗，對(duì)于電源管理芯片市場(chǎng)來說TI則是最大的供應(yīng)商。相較于國(guó)際大廠在高端產(chǎn)品市場(chǎng)中的出色表現(xiàn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)則主要從事一些低端產(chǎn)品的生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛進(jìn)入低端功率器件市場(chǎng)使得國(guó)內(nèi)功率器件市場(chǎng)廠商集中度要低于MOSFET、IGBT和電源管理芯片等高端產(chǎn)品市場(chǎng)。從整體市場(chǎng)上看，中國(guó)功率器件市場(chǎng)中依舊是Fairchild、ST、TI、IR等國(guó)際大廠占據(jù)領(lǐng)先地位。