全球功率器件行业龙头格局分明,英飞凌、安森美等国际大厂均采用一体化IDM模式。 功率半导体属于成熟制程,至今未进化到100纳米以下,IDM模式能实现设计、制造、封测全流程协同,有助于快速进行产品迭代。英飞凌在IGBT领域占据领先地位,安森美则聚焦汽车功率半导体,其他主要龙头还包括意法半导体、三菱电机、富士电机等。中国厂商如士兰微、华润微等也在IDM模式下积极追赶。
为什么IDM模式在功率器件领域占优?
功率器件对制程要求不高,但十分注重与下游应用的协同优化。IDM模式让企业能自行完成设计、制造和封装,从而快速响应光伏、新能源汽车等不同下游对开关损耗、温度等级等参数的差异化需求。资料显示,英飞凌、安森美等国际大厂均采用一体化模式,这种模式在功率半导体领域能充分发掘技术潜力,并率先推行新技术。
相比之下,Fabless模式虽资产较轻,但难以与工艺协同优化,难以完成指标严苛的设计。因此,对于需要快速获得下游认可的厂商来说,IDM模式优势明显。
各龙头在细分产品上的布局差异
全球功率器件龙头在IGBT、MOSFET、碳化硅(SiC)等细分产品上各有侧重:
| 公司 | 主要优势领域 | 模式 |
|---|---|---|
| 英飞凌 | IGBT全球领先 | IDM |
| 安森美 | 汽车功率半导体 | IDM |
| 意法半导体 | 功率器件与SiC | IDM |
| 三菱电机 | IGBT模组 | IDM |
| 富士电机 | IGBT与功率模块 | IDM |
| 士兰微 | 国内IDM追赶者 | IDM |
| 华润微 | 国内IDM追赶者 | IDM |
常见问题
功率器件的设计壁垒在哪里?
IGBT、MOSFET等功率器件的宏观构造相对简单,设计难点在于均衡多种参数,如开关损耗、电压裕量、工作结温等。不同下游对参数要求各异——光伏产品更看重开关损耗,而车规级产品则要求更高的安全属性(如更高的工作结温)。
晶圆厂扩产周期为什么这么长?
以英飞凌为例,其12寸晶圆厂从2018年开始建设,到产能爬满需要约5年时间。建造、买设备等前期工作需3年左右,爬到满产还需2年。这种重资产、长周期的特点,加深了IDM模式的护城河。
中国厂商在功率器件领域的追赶情况如何?
士兰微、华润微等中国厂商均采用IDM模式进行追赶。斯达半导等原设计公司也开始布局晶圆产能,以将产能掌握在自己手中。不过,功率器件的工艺壁垒较高,且每个下游都需要单独攻克,因此追赶需要时间和持续投入。