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SiC功率器件种类及应用分析2023-07-14一、SiC功率器件的种类SiC功率器件主要有SiC二极管、SiC JFET、SiC MOSFET、SiC IGBT、SiC GTO等。1.SiC二极管目前SiC二极管已经大量运用于商业化的电能转换装置中。SiC功率二极管有3种类型：PiN二极管、肖特基二极管（schottky barrier diode，SBD）和结势垒肖特基二极管（junctionbarrierschottky diode，JBS），其结构如下图所示：3种类型SiC二极管结构示意图JBS二极管结合了肖特基二极管在正向导通情况下单极型导电的优点及PiN结二极管反向漏电流较低的优点，在4.5kV阻断电压以下通常采用此结构。随着器件耐压的进一步提高（4.5~10kV以上），漂移区的电阻增加，限制了单极型器件性能的进一步提高，因此相比于肖特基二极管，PiN结二极管在高压场合更具优势，但SiC厚外延生长工艺会引入额外的缺陷面密度会导致PiN二极管的良率较低，控制少数载流子寿命工艺不成熟。混合PN结肖特基二极管（merged PiN schottky diode）是在JBS二极管的基础上提出的优化结构，通过加大面积P区以及P型欧... 查看更多 -
半导体功率器件市场竞争格局及产业机遇分析2023-07-14一、功率半导体品类繁多，市场规模庞大功率半导体器件又被称为电力电子器件，是电力电子技术的基础，也是构成电力电子变换装置的核心器件。从发展历程来看，20世纪50年代，功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统；20世纪60至70年代，晶闸管等半导体功率器件快速发展；20世纪70年代末，平面型功率MOSFET发展起来；20世纪80年代后期，沟槽型功率MOSFET和IGBT逐步面世，半导体功率器件正式进入电子应用时代；20世纪90年代，超结MOSFET逐步出现，打破传统“硅限”以满足大功率和高频化的应用需求。技术演进方面，随着社会电气化程度的不断提高，功率半导体器件从早期简单的二极管逐渐向高性能、集成化方向发展。从结构和等效电路图看，为满足更广泛的应用需求和复杂的应用环境，器件设计及制造难度逐渐提高。以功率MOSFET为例，技术驱动的性能提升主要包括三个方面：更高的开关频率、更高的功率密度以及更低的功耗。为了实现更高的性能指标，MOSFET器件主要经历了工艺进步、器件结构改进与使用宽禁带材料等几个方面的演进。在制造工艺上，线宽制程从10微米缩减至0.15-0.35微米，提升了功率器件的... 查看更多 -
氮化镓功率器件领域的新选择2023-07-14自2021年苹果首次推出氮化镓（GaN）快充，将GaN技术在功率器件上的应用推向首个巅峰后， GaN在600~900V以及200V以下电压区间应用实现了迅猛增长。Yole数据指出，2021年到2027年期间，GaN功率器件市场CAGR达52%，整体市场规模达到20亿美元，其中消费类市场规模超过9.156亿美元。随着入局GaN领域的玩家不断增加，研究机构TrendForce认为，GaN在低功率消费电子领域的应用已进入红海市场。在技术、供应链不断成熟以及成本下降趋势下，GaN功率器件正朝着中大功率储能、数据中心、家用微型逆变器、通讯基站以及汽车等领域拓展，在此过程中，众多GaN企业不断分化，做出了各自的新选择。GaN合封方案成为主流当前GaN 功率器件（GaN FET）分为增强型（E-Mode）和耗尽型（D-Mode）两种。增强型是常关的器件，而耗尽型则是常开的器件。在电力电子应用中，常开的器件会带来使用上的不便和安全方面的问题。因此实际应用中的GaN器件都需要是常关型的器件，工作时需要驱动芯片来使其导通。根据控制芯片集成度来划分，可以分为分立式GaN控制器以及合封GaN 控制器两种，市面... 查看更多 -
锴威特“双核”并举发力产业新蓝海，SiC有望引领第三极2023-07-14中国是全球最大的功率半导体应用市场，据Omdia数据统计，市场规模预计将由2021年的182亿美元增长至2024年的206亿美元。但如此庞大的市场主要由欧美日公司所主导，据CCID统计，我国功率半导体市场对外依存度接近90%。随着国内新能源汽车、光伏能源、轨道交通、智能电网等新兴行业的快速发展，原有功率半导体供应体系严重跟不上市场需求，导致功率器件至今仍面临严重短缺局面，特别是在新能源汽车等高端应用领域，期货交期长达一年已成常态，我国亟需重构功率半导体供应链体系。在此背景下，以苏州锴威特半导体股份有限公司为代表的本土功率半导体企业加速对新兴市场布局，在原有硅基MOSFET功率器件产品体系的基础上，加快SiC基功率器件及功率IC等产品研发与投放，并取得了显著成效，为我国新能源汽车、光伏能源、轨道交通、智能电网等新兴产业的发展保驾护航。核心硬科技轻装构建丰富产品线功率半导体作为电子装置中电能转换与电路控制的核心，受到产业链上下游的高度重视，业内已形成一批先发企业，且多以IDM模式打造从产品设计到晶圆制造、封测的完整链条；不过IDM模式对技术、资金、人才的需求极高，因此，部分后发功率半导体企... 查看更多 -
气派科技拟将投建第三代半导体及硅功率器件先进封测项目2023-07-14功率半导体是工业控制及自动化的核心元器件，IGBT等可广泛用于交流电动机、逆变焊机、变频器、伺服器、UPS（不间断电源）等，以实现精密控制，提高能量功率转换的效率和可靠性，实现节约能源的目标。随着工业 4.0、智能制造等理念的普及，功率半导体在工业控制方面的需求持续增长。同时，功率半导体也是电子装置中电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。近年来，随着国民经济的快速发展，功率半导体的应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电、5G 等诸多市场，市场规模呈现稳健增长态势。在通信领域，尤其是 5G 通信领域，需求仍不断上涨。5G相较于 4G 速度大幅提升，带来功率、功耗较大幅度的增长。在基站端，5G 采用大规模天线阵列，对功率器件性能要求更高，同时基站电源供应功率加大，增加了高压功率器件的用量；在接收侧，5G 毫米波等应用使得接收端功率密度相应增大，增加了功率器件升级化的需求；到下游数据中心，则面临扩容与降耗的需求，UPS 向高功率、低损耗迈进，增加了 UPS 用功率器件的总体需求，同样也驱动功率器件向更优性能升级，数据中心... 查看更多 -
2023年中国IGBT产业链上中下游市场分析2023-07-14IGBT作为一种新型功率半导体器件，是工业控制及自动化领域的核心元器件，其作用类似于人类的心脏，能够根据装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。因此，IGBT被称为电力电子行业里的“CPU”，广泛应用于新能源汽车、消费电子、轨道交通、智能电网、航空航天等领域。一、产业链IGBT产业链上游为半导体材料及半导体设备供应商；中游为IGBT芯片的设计、制造、封测过程，IGBT按照产品的封装形式分类可分为IGBT单管、IGBT模块和智能功率模块（IPM）；下游广泛应用于新能源汽车、消费电子、光伏发电、工业控制、智能电网、轨道交通等行业。二、上游分析1.半导体材料市场规模半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间，可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。近年来，在汽车电子、5G通讯、智能终端等新兴领域强劲带动下，集成电路产业继续保持稳健发展，国内半导体材料产业规模也持续增长。2022年，国内半导体材料市场规模约914.40亿元，同比增长21.9%，预计2023年市场规模将增至1024.34亿元。图1：2017-2023年中国半导体材料市场规模预测趋势图（*... 查看更多
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