功率半导体市场放缓 中国企业如何破局 12英寸晶圆与IGBT技术突围

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全球功率半导体市场正经历一场寒潮,电动汽车增长放缓、库存高企,**巨头纷纷裁员减产。但在这个看似低迷的市场中,中国大陆企业却找到了独特的破局之道——通过加速布局12英寸晶圆和深耕IGBT晶体管技术,在逆势中寻找新的增长点。

为什么12英寸晶圆如此重要?

12英寸晶圆(300mm)相比小尺寸晶圆具有显著的效率和成本优势。一片12英寸晶圆的面积是8英寸的2.25倍,可生产的芯片数量增加,单位成本降低。根据数据显示,12英寸晶圆已占据全球半导体硅片市场63%的份额,成为台积电、三星等先进晶圆厂的“刚需”。

中国大陆企业在12英寸晶圆产能上正快速扩张。沪硅产业将其12英寸硅片产能推至60万片/月,其上海新昇基地实现50万片/月产能,太原项目中试5万片/月。三期工程启动后,总产能将达120万片/月,相当于两个韩国SK Siltron的规模。中芯**的12英寸晶圆月产能也超过70万片,占全球12英寸晶圆产能的15%。

中国企业如何提升12英寸晶圆产能?

提升12英寸晶圆产能需要全产业链的协同发展,从设备、材料到制造工艺都需要突破。

  1. 1.设备国产化突破

    • 国产设备商为产能扩张提供了关键支持。晶盛机电的12英寸单晶炉、边缘抛光机接连斩获沪硅订单,6台设备对应10万片/月产能。

    • 其自主研发的双片式外延设备,使单炉产能提升40%。目前国内70%的12英寸硅片设备已实现国产化

  2. 2.技术创新与工艺优化

    • 沪硅产业的技术团队突破 “磁场直拉法(MCZ)”工艺,将晶体氧含量控制在低水平,达到14nm及以上制程要求。

    • 其产品在长江存储3D NAND产线的良率稳定在98.5%,打破了日韩企业的技术封锁。

  3. 3.供应链本土化重构

    • 过去,12英寸硅片的抛光液、切割液90%依赖进口,如今安集科技的CMP抛光液鼎龙股份的清洗液已批量应用。

    • 这使得切片成本下降35%,全流程国产化让每片硅片成本降低200元。

为了更直观地展示中国12英寸晶圆的发展,以下是主要企业的产能情况:

企业名称现有/在建产能(万片/月)技术亮点主要客户与合作
沪硅产业60(目标120)MCZ工艺,14nm及以上制程要求中芯**、长江存储、格罗方德
中芯**>70占全球产能15%华为等
有研硅10(有研艾斯)超低阻重掺技术,车规级产品华润微电子
立昂微扩产中12英寸硅外延片项目-
中环股份17天津基地产能爬升-

IGBT晶体管为何成为突围关键?

IGBT(绝缘栅双极型晶体管) 是能源变换与传输的核心器件,被称为“功率电子**”。它结合了MOSFET的高输入阻抗和BJT的低导通损耗特性,具有高电压电流处理能力、低导通损耗和高可靠性的优点。

IGBT对新能源汽车至关重要,每辆电动车需要80-120颗功率芯片。它主要用于电机驱动逆变器,将电池的直流电转换为驱动电机所需的交流电,其性能直接影响车辆的续航里程和可靠性。

中国企业在IGBT领域已取得显著进展。比亚迪半导体、中车时代等国产IGBT厂商在新能源汽车市场的份额从2019年的20%跃升至2023年的60%以上

功率半导体市场现状与挑战

全球功率半导体市场确实面临挑战。由于电动汽车增长放缓,行业库存增加。2024年10-12月,日美欧7大功率半导体厂商的平均库存周转天数为99天,比上年同期增加了18%

主要厂商纷纷调整计划:

  • 英飞凌:计划裁员1400人,并将另外1400人迁移到新地点。

  • 瑞萨电子:工厂开工率降至30%左右,推迟甲府工厂量产计划,并裁员约1050人。

  • 安森美:计划裁减约2400名员工。

这些调整反映了市场短期的困境,但也为中国企业提供了机遇窗口。

个人观点:中国功率半导体的机遇与未来

在我看来,当前全球功率半导体市场的调整期,对中国企业而言是挑战更是机遇。**巨头的收缩为中国企业提供了扩大市场份额、提升技术水平的窗口期。

中国企业选择聚焦12英寸晶圆IGBT等技术,是明智的战略方向。12英寸晶圆是降本增效的关键,而IGBT是新能源汽车和工业应用的核心元件,市场需求持续增长。预计到2035年,全球IGBT市场规模将从2025年的78亿美元增长到168亿美元,年复合增长率约8%

然而,要实现真正的突围,中国企业还需在高端技术研发品牌**化上下功夫。虽然我们在中低端市场已有优势,但在高端产品性能和可靠性方面,与****水平仍有差距。同时,如何在全球市场构建品牌影响力,而不仅仅是价格竞争力,也是未来需要思考的问题。

随着全球对绿色能源和电动汽车的长期需求仍在,功率半导体的市场前景依然光明。那些能在当前调整期坚持技术投入、优化产能效率的企业,将在未来市场复苏时占据更有利的位置。

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