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購入離子機攻第七代IGBT!原廠功率器件中國對手,杭州IDM老廠漂亮翻身

購入離子機攻第七代IGBT!原廠功率器件中國對手,杭州IDM老廠漂亮翻身

2020年以來,全球半導體產業鏈“芯慌慌”,海外IDM大廠紛紛產能告急,缺貨漲價蔓延至國內半導體廠商產品線,一向不溫不火的二手半導體設備突然暴漲,預示著全球半導體公司都在爭搶6/8/12英寸晶圓產能。國際全球芯片市場份額出現真空,國產廠商迎來了替代空間和機遇。

中國大陸正是全球芯片采購和消費需求最旺盛的地區,在Fabless跑出海思,在FAB有中芯國際提速,而在IDM領域中國本土力量也正在快速崛起。3nBesmc

而除MCU外,最大的重災區就是功率分立器件,這此次功率器件缺貨大潮讓還徘徊在虧損邊緣徘徊的杭州一家IDM老廠漂亮翻身……3nBesmc

全球芯片荒,中國IDM崛起

全球芯片產能出現真空,除MCU外,最大的重災區就是功率半導體,其中以MOSFET(6-8英寸生產)、IPM\PMIC(5-6英寸生產)以及和二、三級管和IGBT(8-12英寸生產)等控製電流電壓的功率器件為甚。3nBesmc

數據顯示,2021年功率器件市場規模將達到450億美元,在此之前,功率半導體市場一直由英飛淩、安森美、TI等海外IDM原廠把控產能。3nBesmc

隨著英飛淩收購IR、安森美並購飛兆,功率半導體市場玩家數量來越來越少,原廠並購整合產品線,比如瑞薩已徹底退出了中低壓MOSFET管市場,ST也關閉了新加坡最大的6英寸線改組8英寸線,相關產能劇減。3nBesmc

疊加受疫情影響,海外小廠紛紛倒閉,帶來的市場份額真空高達1000億人民幣,全球功率半導體新增產能方麵,中國IDM將受益匪淺。3nBesmc

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圖源自IC Insights3nBesmc

根據IC Insights發布的最新2020年晶圓代工產能數據顯示,在較小尺寸(≤150mm)產能上,中國本土廠商華潤微(CR Micro)和士蘭微(Silan)分別排名第一和第二,他們都擁有非常大的150mm晶圓廠,主要用於生產模擬/混合信號IC、功率器件和分立半導體。之後3-10名分別是Nuvoton、安森美、意法半導體、德州儀器、Rohm+LAPIS Semiconductor、東芝、Diodes和台積電。3nBesmc

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華潤微和士蘭微也是中國目前最大的兩家IDM廠商,其中8英寸的訂單單價為2100元,5-6英寸的訂單單價在700-1000元之間,截至止目前,國內IDM廠商發布的數據都是滿產滿銷狀態,產能飽和,2月份春節大部分產線依然開工。3nBesmc

中國兩家最大的IDM廠商中,華潤微擁有兩條8英寸線位於重慶,並且擁有三條6英寸線,目前正在新建一條12英寸線,8英寸產能達到6.2萬片每月。士蘭微擁有一條8英寸線,同時在擴產8英寸線產能,另外一條12英寸線已經投產,另外一條12英寸線已經立項建設。3nBesmc

位於杭州的士蘭微作為國內最資深的老牌IDM廠商,目前5-6英寸月生產21萬片,8英寸產能為6.5萬片/月,年底擴建為8-9萬片/月 ,12英寸線已在2020年12月份開始量產,規劃產能為4萬片/月,2021年就可以達產1萬片/月,折合成8英寸為1.5萬片/月。3nBesmc

市場數據顯示,隨著全球新能源和5G集團的快速發展,功率半導體的高景氣將持續數年,士蘭微後續產能全部穩定達產後,在今年年底8英寸產能可超10萬片的規模,士蘭微將告別巨虧模式,利潤將到達10億以上,中國IDM廠商的實力在2021年將不可小覷。3nBesmc

不過,受LED驅動IC拖累和巨額晶圓廠折舊影響,還在虧損邊緣徘徊的士蘭微,這次真的能憑借功率器件翻身?3nBesmc

LED芯片拖累,敗走樂山無線

創建於1997年的士蘭微,前身是集成電路老國企廠紹興華越微電子,公司創始人陳向東、範偉宏、鄭少波、江忠永、羅華兵、宋衛權、陳國華在當時被稱為的“士蘭七君子”。士蘭微於2001年設立士蘭集成,建設一條5-6英寸兼容晶圓產線,進入集成電路製造領域,建立IDM的業務模式。3nBesmc

在堅持IDM模式15年後,士蘭微第一條8英寸晶圓產線於2017年投產,該條產線也是我國第一條由民營企業投資建設的8英寸晶圓製造線。第一條12英寸晶圓產線於2020年底投產,該條產線也是繼華虹半導體Fab 7之後國內第二條投產的12英寸功率半導體晶圓產線。3nBesmc

經過在20餘年的發展,士蘭微目前已形成器件(主要為功率半導體器件MOSFET、IGBT、二極管等產品)、集成電路(主要包括IPM、MCU、MEMS傳感器、電源管理芯片、數字音視頻電路等)、LED芯片及外延片等業務板塊,是國內產品線最為齊全的半導體IDM廠商,成為本土集成電路設計十大企業之一。3nBesmc

其實,在投建第一條8英寸線之前,士蘭微最大的營收來自旗下的美卡樂的LED芯片,美卡樂LED驅動芯片在中國燈都佛山和中山都有很高的知名度。不過,LED芯片毛利率低,競爭劇烈,消費費用巨大,士蘭微需要大量投入經費研發功率器件,一直處於虧損邊緣。3nBesmc

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圖:來自士蘭微官網3nBesmc

不過,隨著士蘭微在功率半導體和MEMS傳感器領域的突破,以及國家對芯片產業的扶持,士蘭微在2017年迎來轉機。在設立12英寸生成線之前,士蘭微有過一次流產的並購計劃,收購中國西部功率器件製造巨頭四川樂山無線(LRC),組建中國的功率分立器件航母。3nBesmc

樂山無線創建於1970年,是與美國原廠安森美合資成立的分立器件製造商,製造基地主要包括:成都先進功率半導體、樂山-菲尼克斯、橋式器件生產線、塑封器件生產線、玻封器件生產線、半導體芯片製造分廠、成都蜀芯、樂山飛舸模具。LRC主要能力在於半導體分立器件的封裝,安森美的技術和分銷渠道。3nBesmc

如果士蘭微並購樂山無線,將成為中國首家打通設計-製造-封裝的完整的IDM廠商,當時士蘭微非常看重這次並購,不惜以現金購買資產,可惜由於LRC控股股東過於分散,無法在短時間內完成收購,最後功敗垂成。3nBesmc

目前,士蘭微大型代理商有新曄電子、淇諾實業、海默科技等。3nBesmc

押注功率器件,IPM模塊出貨千萬

雖然並購LRC失敗,士蘭微8英寸線的投產,以及多年在IDM路線上的堅持,終於迎來收獲。士蘭微在5英寸和6英寸廠的長期運營,以及8英寸廠的量產給了士蘭微巨大信心。逐漸放棄LED中低端市場,轉向LED驅動IC高端市場,比如SD680X係列料就穩穩占據國內LED燈芯模塊。同時,在2018年聯合廈門政府規劃兩條12英寸生成線。3nBesmc

功率器件已經占據士蘭微營收的50%,MCU/邏輯器件占據30%,LED隻剩10%,其中IPM和MOSFET都有望貢獻10億營收,IGBT有所突破出貨超億元。3nBesmc

IPM模塊方麵,士蘭微的IPM模塊技術領先,已大規模供應國內一線家電廠商,銷量保持快速增長。IPM模塊即智能功率模塊,一種將功率器件、驅動電路、完整的保護電路等集成在一起的半導體模塊,主要應用於家電,是變頻白色家電的核心電子元器件。3nBesmc

實際上,士蘭微在2007年開始就進行了高壓驅動電路HVIC設計,2010年開始高壓功率模塊IPM封裝,2012年IPM產品開始在白電工業領域推廣,在短短幾年內獲得快速發展。2016年,公司IPM產品已開始被海信、海爾、長虹、美的、格力等國內知名品牌家電廠商大量采用並合作開發,當年銷量達約100萬顆,並在隨後的多年內保持年均100%左右的增速,至2020年,銷售超過1200萬個IPM模塊,在國產品牌中銷量領先。3nBesmc

在MOSFET管方麵,士蘭微目前占據國內4%左右的市場,特別是在中低端MOSFET管,同時擁有溝槽型功率MOSFET、超結功率MOSFET、屏蔽柵功率MOSFET,由於海外原廠逐漸退出MOSFET管的競爭,更多的市場份額讓出給國內廠商。由於中低端MOSFET管主要受原材料成本上,對成本控製非常敏感,目前因由於上遊材料人工費用的上漲,士蘭微已於去年12月官方調漲產品線價格20%。3nBesmc

PMIC電源管理IC方麵,由於快充和電源類產品的快速爆發,業內表示PMIC訂單毛利率已經超過MOSFET管,IPM模塊由於需求旺盛,訂單利潤也非常豐厚。3nBesmc

IGBT方麵,士蘭微的IGBT單管及模塊產品均已實現規模銷售。其中IGBT單管較完善地覆蓋600V/650/1200/1350V等中低壓電壓等級;另有650V/750V IGBT模塊應用於新能源汽車領域,1200V IGBT模塊應用於電焊機、電機逆變器、變頻器等工業應用。3nBesmc

其自研芯片的電動汽車主電機驅動模塊已在2020上半年通過部分客戶測試,並接獲小批量訂單。由此公司成為國內為數不多能夠供應車規主驅IGBT模塊的廠家之一,有望受益未來全球新能源汽車銷量快速增長帶來的發展契機。3nBesmc

據悉業內人士爆料,士蘭微的IGBT出貨量最大的竟然是礦機設備!!單價比國外產品便宜20-40%!!3nBesmc

購入離子注入機,12英寸產第七代IGBT

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰略性新興產業,在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。3nBesmc

IGBT主要是通過正麵和背麵雙極的開關來控製高頻率的電流來穩定電壓。在IGBT市場,英飛淩、三菱、富士電機、安森美、瑞士ABB等占據了全球超過70%的市場份額,國產雖然能夠量產,不過性能和穩定性不夠,占據極少的市場,最先進的第七代IGBT更是目前隻有英飛淩能夠大批量的穩定供貨12英寸的IGBT,特別是光伏用IBGT,對高頻開發要求非常高,隻能采購海外原廠料。3nBesmc

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//www.project4net.com/d/file/news/2019-10-29/c910db6f80c7234b90c227573965b9d7.jpg3nBesmc

來源:國際電子商情3nBesmc

IGBT對製造工藝要求非常高,目前國內比亞迪半導體、宏微電子、士蘭微、斯達+華虹、中車時代是國內少數幾個能夠量產IGBT的廠商。據悉,華為在光伏和5G和新能車上需要大量用到IGBT模塊,也已經參與到第七代IGBT的研發。3nBesmc

國內IGBT起步於2005年,正在研發12英寸IGBT生成工藝的是華虹,聯合斯達半導體的IGBT團隊,不過受困於減薄、,背麵高能離子注入會讓晶圓發生嚴重的翹曲,目前還未有能夠生成12英寸IGBT的消息傳出。3nBesmc

據悉,士蘭微在IGBT上的研發上早有布局,汽車方麵已經供貨宇通,早在幾年前都投資8000萬元購入一台離子注入機攻克IGBT關鍵技術,目前已在士蘭微的12英寸廠開始流片,期待國產第七代IGBT技術的量產突破。3nBesmc

另外,比亞迪半導體也在研發第七代IBGT模塊。不過,除了IGBT模塊,功率半導體的下一個戰場會是新材料SIC。3nBesmc

全球功率芯片競賽,原廠一覽

海外:英飛淩、安森美、瑞薩、意法半導體、東芝、Vishay、AOS(Alpha & Omega Semiconductor)、恩智浦、IXYS、羅姆、三菱、富士電機、vincotech、Cree等。3nBesmc

中國大陸:士蘭微、比亞迪微電子、光宇睿芯、芯朋微電子、樂山無線、韋爾半導體、華為、斯達半導、新能潔、立昂微等。3nBesmc

中國台灣:UTC(友順科技)、CET(華瑞股份)、ANPEC((茂達))、NIKO-SEMI(尼克鬆微)、大中、富鼎等。3nBesmc

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來源:國際電子商情3nBesmc

*本文為作者投稿3nBesmc

*國際電子商情對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。3nBesmc

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