一.功率半导体概览
功率半导体是负责电能转换与电路控制的元器件,用于需要电能处理和转换的场景。按集成度划分,功率半导体可分为功率分立器件、功率IC两大类。(1)功率器件:体积较大,用于处理高功率和大电压。主要包括二极管、晶体管(IGBT、MOSFET、BJT)、晶闸管等。(2)功率IC:即功率集成电路,将功率器件与电路集成在同一个芯片上,主要应用于手机等小电压场景。功率器件包括二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等主要产品。(1)二极管、三极管、晶闸管都由简单的PN结组成,开关速度慢,常用于低频领域。(2)MOSFET、IGBT属于第二代功率半导体,是目前功率器件主要市场,占比40%、25%。整体来看,在低压场景,MOSFET相对IGBT在电性能和价格上具有优势;600V以上,电压越高,IGBT优势越明显。(1)二极管:主要有SBD、FRD等,主要用于低压领域,包括工业、电子设备等。
(2)晶闸管:主要用于高压领域,如工控、UPS(不间断电源)、变频器等。(3)MOSFET:主要应用于中低压领域,主要用于计算机、通信、消费电子、开关电源、充电器等。(4)IGBT:适用于高电压领域,广泛应用于新能源车、消费电子、轨道交通、光伏、风电、家电、电网等领域。三. MOSFET市场格局
MOSFET又称MOS管,具有开关和功率调节功能,开关速度快、能耗低、便于集成。从竞争格局来看,全球MOSFET行业集中度较高,由英飞凌、安森美、东芝等欧美日厂商主导,其中英飞凌全球市场份额25%。
国内主要厂商包括:华润微、闻泰科技、士兰微、富满微。闻泰科技:旗下安世半导体为国内功率半导体IDM厂商,小信号二极管和晶体管出货量全球第一、功率分立器件全球第六。
士兰微:国内功率半导体IDM大厂,业务涵盖分立器件、集成电路、发光二极管三大类。四. IGBT产业解析
4.1 分类及应用
IGBT即绝缘栅双极型晶体管,是电能转换与电路控制的核心器件,能耗低、散热小,稳定性高,适用于中大功率电子器件。依据电压等级不同,可划分为低压、中压和高压IGBT:(1)600V以下的低压IGBT主要应用于消费电子领域。(2)600V-1200V的中压IGBT主要应用于新能源汽车、光伏、家电、工业领域。(3)1700V以上的超高压IGBT主要应用于轨交、风电、电网领域。4.2 IGBT竞争格局
全球IGBT行业集中度较高,英飞凌、三菱、富士电机、安森美、东芝合计占据70%市场份额。
按公司运作模式可分为Fabless、Foundry、IDM三类:
(1)Fabless:主要负责芯片设计以及产品销售,国内厂商包括:斯达半导、新洁能、芯朋微。(2)Foundry:主要负责晶圆制造,国内厂商包括:中芯国际、华虹公司。(3)IDM:集芯片设计、制造、封测环节于一身,国内厂商包括:扬杰科技、士兰微、捷捷微电、台基股份。扬杰科技:主营各类功率半导体(MOSFET、IGBT、小信号二三极管、大功率模块等),经营模式采用IDM、Fabless 并行。新洁能:国内MOSFET、IGBT等半导体功率器件设计厂商。——END——
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