我国半导体分立器件行业研究
1、行业现状及发展前景
(1)半导体分立器件简介
分立器件是指具有单一功能的电路基本元件,如二极管、晶体管、电阻、
电容、电感等,主要实现电能的处理与变换,是半导体市场重要的细分领域。
根据功能用途,可以将能够进行功率处理的半导体器件定义为功率半导体器
件(Power Semiconductor Device),又称电力电子器件(Power Electronic Device)。
典型功率处理功能包括变频、变压、变流、功率放大和功率管理等。
功率半导
体器件主要用于电力设备的电能变换和电路控制,是弱电控制与强电运行间的桥
梁。
除保证设备正常运行以外,功率半导体器件还起到有效的节能作用。
典型的
功率半导体器件包括二极管(普通二极管、肖特基二极管、快恢复二极管等)、
晶体管(双极结型晶体管、电力晶体管、MOSFET、IGBT 等)、晶闸管(普通
晶闸管、IGCT、门极可关断晶闸管等)。
作为分立器件最重要和最广泛的应用领域,功率半导体器件在大功率、大电
流、高反压、高频、高速、高灵敏度等特殊应用场合具有显著性能优势,因此可替代性较低。
功率半导体器件目前几乎应用于所有的电子制造业,如通信、计算机、汽车产业、消费电子、光伏产业、智能电网、医疗电子、人工智能、物联网等领域,应用范围广阔。
半导体分立器件行业处于产业链的中游,其产品被广泛应用于各终端领域。
半导体分立器件在半导体(硅基)产业链中的位置如下图所示(虚线方框部分):
从具体制造流程上来看,可以进一步将半导体分立器件划分为芯片设计、芯片制造、封装测试等环节。
芯片设计是指通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程。
在对芯片进行寄存器级的逻辑设计和晶体管级的物理设计后,设计出不同规格和效能的芯片。
芯片制造是指在制备的硅片材料上构建完整物理电路的过程,具体包括外
延、光刻、蚀刻、离子注入、扩散等核心工艺。
封装测试是指将生产出来的合格芯片进行切割、焊线、塑封等加工工序,使
芯片电路与外部器件实现电气连接,并且为芯片提供机械物理保护,以及对封装
完毕的芯片进行功能和性能测试的过程。
(2)全球半导体分立器件市场现状及前景
近年来,全球分立器件市场销售规模基本保持稳定。
根据WSTS 统计,2017 年全球半导体分立器件销售额达216.51 亿美元,同比增长11.5%;预计2018 年将增长至230.91 亿美元,同比增长 6.6%。
(3)我国半导体分立器件市场现状及前景
受益于国家产业政策对新兴产业的大力支持和对传统行业的升级改造,我国半导体分立器件行业的市场规模稳步增长,销售收入占全球比重逐年上升。
根据中国半导体行业协会统计,2017 年我国半导体分立器件(该分类还包含光电器件、传感器)的销售收入为2,473.9 亿元,同比增长10.56%。
2、行业竞争格局
(1)全球市场情况
全球来看,美国和欧洲半导体分立器件行业目前居于全球领先地位,随后是日本和中国台湾,各地区半导体分立器件行业代表厂商和主要市场状况如下:
(2)我国市场情况
相较于国际半导体分立器件行业,我国半导体分立器件行业起步较晚,主要通过国外引进及国内企业自主创新,逐步提升行业的国产化程度,满足日益增长的下游需求。
虽然在国内企业的不断努力下,我国半导体分立器件制造行业取得了很大的发展,但在高端半导体分立器件芯片的设计和制造方面,目前与全球领先水平尚存在差距。
目前,国内的半导体分立器件企业大致可分为三个梯队,具体构成情况及特征如下:。