功率半导体行业竞争格局中,英飞凌、安森美等国际大厂普遍采用IDM一体化模式,其核心逻辑在于功率器件作为成熟制程产品,IDM模式在快速响应下游需求、产品迭代和工艺协同上具备综合优势,这一格局短期内难以被代工模式颠覆。
功率半导体(如IGBT)至今仍未进化到100纳米以下制程,属于成熟工艺。与先进制程领域台积电代表的代工模式占优不同,在功率半导体领域,一体化IDM模式更有优势。国际大厂英飞凌、安森美等均采用这一模式,其最大好处是能快速进行产品迭代,这一点对需要快速获得下游认可的厂商来说尤为重要。
IDM模式的核心壁垒
设计壁垒在于均衡参数而非结构创新。 目前全球IGBT在设计上普遍采用沟槽型加三个电极的结构,差异化体现在开关损耗、电压裕量等参数的均衡上。这些参数要求与成本挂钩,没有一劳永逸的方案,一切以下游需求为主。例如光伏产品看重开关损耗,而车规级产品对安全属性要求更高,工作结温要求也更高。
工艺壁垒则体现在制造和封装环节,尤其是晶圆厂扩产周期漫长。 以行业龙头英飞凌为例,其奥地利12寸新厂于2018年启动建设,经过约3年准备和建设才进入试运行,产能爬坡还需约2年时间,前后完全释放产能需约5年。这种重资产、长周期的特点,无形中加深了IDM模式的优势。
竞争格局演变趋势
随着下游需求爆发,晶圆产能跟不上需求,这也是海外大厂货期一拖再拖的原因。英飞凌、安森美的货期在2021年至2022年间持续上升,价格趋势也同步上行。这一背景下,部分原本采用Fabless模式的设计公司也开始布局自有晶圆产能,如斯达半导、士兰微、比亚迪半导、华润微等国内厂商纷纷推进功率半导体产线建设,试图将产能主动权掌握在自己手中。
常见问题
IDM与Fabless在功率半导体领域哪个更有优势?
在功率半导体领域,IDM模式更有优势。因为功率半导体是成熟制程,IDM模式能实现设计、制造等环节协同优化,快速响应下游需求。但前提是晶圆品质达标、产能能如期释放,否则重资产反而成为负担。
为什么台积电代工模式在功率领域未能成为主流?
功率半导体制程相对成熟,结构性设计难点不多,讲究的是与下游适配的时效性。代工模式受制于公司间竞争关系,难以实现设计与工艺的深度协同优化,而IDM模式能率先实验并推行新技术,更适合功率器件需要快速迭代、频繁送样验证的行业特点。
国内功率半导体厂商应如何选择发展路线?
国内厂商正呈现多元化布局趋势。部分厂商在Fabless基础上向IDM延伸,自建晶圆产线以保障产能;也有厂商坚持IDM一体化路线。无论哪种模式,关键在于晶圆品质达标和产能如期释放,同时需要针对不同下游领域(如光伏、车规)进行单独攻克,因为各领域对参数要求的侧重点不同。