因?yàn)閷I(yè)
所以領(lǐng)先
功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)業(yè)鏈中游主要涉及該器件的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、封裝測試等環(huán)節(jié),下游應(yīng)用市場非常廣泛,涵蓋新能源、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器及通信電源、工控自動化和消費(fèi)電子等領(lǐng)域。2022年全球功率半導(dǎo)體(含功率器件及電源管理芯片)市場規(guī)模約為543億美元,占半導(dǎo)體市場的比例為9%;其中半導(dǎo)體功率器件281億美元。根據(jù)Omdia、Yole數(shù)據(jù),2021 - 2025年全球半導(dǎo)體功率器件市場將由259億美元增至357億美元,年復(fù)合增速約為8.4%。
MOSFET(含模塊)2021年市場規(guī)模約為104億美元,總體趨于穩(wěn)定,至2025年,占比預(yù)計(jì)達(dá)29%。在中國市場,2021年國內(nèi)MOSFET市場規(guī)模為46.6億美元,預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到64.7億美元,復(fù)合增長率為8.55%,增速高于全球市場。超級結(jié)MOSFET為部分廠商銷售收入占比最大的產(chǎn)品品類,報(bào)告期各期銷售收入占比均超過70%。并且2021年中國MOSFET市場國產(chǎn)化率達(dá)到30.5%,但超級結(jié)MOSFET這一細(xì)分領(lǐng)域由于技術(shù)壁壘較高,國產(chǎn)化率僅為18.1%,低于MOSFET國產(chǎn)率平均水平,是國內(nèi)廠商未來發(fā)力的重要方向。
IGBT(含模塊)2025年市場規(guī)模將快速增至136億美元,占比約為38%,2021 - 2025年年復(fù)合增長率約為12.8%。在中國市場,根據(jù)WSTS (世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織)的數(shù)據(jù),中國IGBT市場銷售規(guī)模2021年為238.8億元,預(yù)計(jì)至2025年仍將維持高速增長,市場規(guī)模將有望超486億元,復(fù)合增長率為19.44%。基于國家相關(guān)政策中提出核心元器件國產(chǎn)化的要求,國產(chǎn)替代成為國內(nèi)IGBT行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素,預(yù)計(jì)2023年我國IGBT自給率將達(dá)到32.9%。
全球SiC功率器件2025年市場規(guī)模約43億美元,2021年至2025年復(fù)合增長率約為42%。SiC半導(dǎo)體性能優(yōu)異,具有更高耐壓性和耐高溫性(其禁帶寬度是硅的3倍,擊穿電壓是硅的8 - 10倍,導(dǎo)熱率是硅的3 - 5倍)、具有更高工作頻率(電子飽和漂移速率是硅的2 - 3倍)、具有更低耗能和更小尺寸(擊穿電壓提升,有更高雜質(zhì)濃度和更薄漂移層)。目前,成本高、技術(shù)難度大是限制SiC功率器件需求的主要因素,不過其平均價(jià)格在下降,與Si器件價(jià)差也在縮小,例如根據(jù)Mouser和Digi - Key的公開報(bào)價(jià),SiC MOSFET在2022的平均價(jià)格較2020年下降了11%,與Si器件價(jià)差也縮小至2.5 - 3倍之間,隨著技術(shù)突破和成本的下降,SiC器件在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將會增加。在中國,2021年中國碳化硅電力電子器件應(yīng)用市場規(guī)模已達(dá)到71.1億元。
目前全球的功率半導(dǎo)體器件主要由歐洲、美國、日本三個(gè)國家和地區(qū)提供,他們憑借先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)制造工藝,以及領(lǐng)先的品質(zhì)管理體系,大約占據(jù)了全球70%的市場份額。而在需求端,全球約有39%的功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)能被中國大陸所消耗,是全球最大的需求大國,但其自給率卻僅有10%,嚴(yán)重依賴進(jìn)口。中國作為全球最大的功率半導(dǎo)體消費(fèi)國,發(fā)展前景十分廣闊。在中國國內(nèi),功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出區(qū)域發(fā)展的不平衡,雖然沒有詳細(xì)資料表明各區(qū)域市場規(guī)模占比,但可知東北地區(qū)、華北地區(qū)、華東地區(qū)、華中地區(qū)等各區(qū)域均有功率半導(dǎo)體市場相關(guān)布局,并有不同的發(fā)展特色或發(fā)展規(guī)模特點(diǎn)等。
為了提高性能、降低成本并簡化設(shè)計(jì),功率半導(dǎo)體正在朝著模塊化和集成化的方向發(fā)展。例如,將多個(gè)功率半導(dǎo)體器件集成到一個(gè)封裝內(nèi),以實(shí)現(xiàn)更高的功能密度和更低的系統(tǒng)成本。這有助于在有限的空間內(nèi)集成更多的功能,提高電子設(shè)備的性能表現(xiàn),并減少生產(chǎn)過程中的復(fù)雜性,降低總體成本。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,功率半導(dǎo)體也正朝著智能化和自動化的方向發(fā)展。通過引入這些先進(jìn)的技術(shù),功率半導(dǎo)體能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷(可以及時(shí)檢測自身的故障或者性能下降情況)、自適應(yīng)控制(根據(jù)不同的工作環(huán)境自動調(diào)整工作模式或者參數(shù))以及與其他設(shè)備的智能互聯(lián)(比如可以和其他相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互以便更好地協(xié)同工作)。智能化和自動化的功率半導(dǎo)體器件能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和效率,是未來智能電網(wǎng)、工業(yè)自動化等復(fù)雜系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。
在全球綠色低碳的大背景下,功率半導(dǎo)體也面臨著降低能耗、提高能源利用效率的挑戰(zhàn)。因此,低功耗、高效率的功率半導(dǎo)體器件成為了未來的重要發(fā)展方向。研發(fā)和生產(chǎn)具有更低導(dǎo)通電阻、更高開關(guān)速度等特性的功率半導(dǎo)體器件,可以減少在電能轉(zhuǎn)換和控制過程中的能量損耗,滿足日益增多的節(jié)能產(chǎn)品和應(yīng)用場景的要求,如節(jié)能型家電、新能源汽車等領(lǐng)域?qū)?jié)能型功率半導(dǎo)體器件的需求持續(xù)增加。
碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)是兩個(gè)備受關(guān)注的關(guān)鍵材料。它們具有高耐壓、高頻率、低損耗等優(yōu)點(diǎn),為功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展打開了新的空間。碳化硅作為寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率等優(yōu)異特性,使得碳化硅器件能夠在高溫、高壓、高頻的惡劣環(huán)境下工作,且具有較低的能量損失,在電動汽車、新能源、工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。氮化鎵是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料,具有高電子遷移率、高擊穿電壓和高熱導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn),在高頻、高效、高功率應(yīng)用方面具有顯著優(yōu)勢,特別適合于高頻電源和高功率射頻器件領(lǐng)域。不過在當(dāng)下,碳化硅器件的制造成本較高,良品率有待提高;氮化鎵器件在高溫和高壓環(huán)境下的穩(wěn)定性還有待提高,未來需要進(jìn)一步的研究與改進(jìn)才能推動它們的廣泛應(yīng)用。
從政策支持來看,國家對于半導(dǎo)體行業(yè)的支持政策,包括產(chǎn)業(yè)政策、投資政策、稅收政策等,都將對功率半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)生積極的影響,為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。例如中國《十四五規(guī)劃》中提出的集中優(yōu)勢資源攻關(guān)關(guān)鍵元器件零部件等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù),這一規(guī)劃也為功率半導(dǎo)體行業(yè)未來的發(fā)展指明了方向。國家鼓勵(lì)本土功率半導(dǎo)體企業(yè)加大研發(fā)投入,積極發(fā)展高端功率半導(dǎo)體器件,提高國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的自給率,加速實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代,這將推動整個(gè)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)朝著更高技術(shù)水平和更大市場規(guī)模發(fā)展。
隨著工業(yè)自動化進(jìn)程的深入、新能源技術(shù)的發(fā)展、消費(fèi)電子設(shè)備的持續(xù)更新?lián)Q代等,功率半導(dǎo)體器件的市場需求將會持續(xù)增長。如在新能源汽車領(lǐng)域,隨著電動汽車的普及,對功率半導(dǎo)體器件的需求不僅體現(xiàn)在數(shù)量上的增多,還體現(xiàn)在對更高性能、更高可靠性功率半導(dǎo)體器件的需求上;在光伏產(chǎn)業(yè)中,隨著太陽能光伏系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,功率半導(dǎo)體特別是IGBT等在光伏逆變器中的應(yīng)用需求與日俱增;在數(shù)據(jù)中心方面,為了滿足日益增長的數(shù)據(jù)處理需求,服務(wù)器及通信電源等設(shè)備對于功率半導(dǎo)體器件的需求也不斷增加,以保證設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行等。
新能源汽車的發(fā)展對功率半導(dǎo)體器件有著持續(xù)增長的需求。在電動汽車中,功率半導(dǎo)體器件在電機(jī)控制、電池管理等系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。例如IGBT作為一種高性能的功率半導(dǎo)體器件,在新能源汽車電機(jī)控制器中被廣泛應(yīng)用。它能夠根據(jù)車輛控制系統(tǒng)的指令,高效地將電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電來驅(qū)動電機(jī),并且在制動能量回收過程中,將電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電回充到電池中。隨著新能源汽車朝著更高性能、更長續(xù)航里程和更快充電速度發(fā)展,對IGBT等功率半導(dǎo)體器件的性能和可靠性提出了更高的要求,如更高的耐壓能力、更低的功耗以及更高的工作溫度范圍等。而且隨著汽車電動化趨勢加速,車規(guī)級功率器件的規(guī)格也在加速升級。據(jù)預(yù)測到2025年,中國新能源汽車所用IGBT市場規(guī)模將達(dá)到210億元。另外,MOSFET在電動交通工具的電源控制等方面也有廣泛應(yīng)用,其對模擬電路與數(shù)字電路的開關(guān)或放大功能有助于實(shí)現(xiàn)車輛電力系統(tǒng)的有效控制等。
光伏發(fā)電環(huán)節(jié)所涉及的設(shè)備中,功率半導(dǎo)體器件需求巨大。在太陽能發(fā)電系統(tǒng)里,直流轉(zhuǎn)換器和光伏逆變器都需要使用IGBT作為功率開關(guān)。光伏逆變器負(fù)責(zé)將光伏組件發(fā)電產(chǎn)生的直流電逆變成交流電,進(jìn)而并入交流輸電網(wǎng)或者接入家庭交流負(fù)載。在這個(gè)過程中,IGBT對實(shí)現(xiàn)逆變功能是非常關(guān)鍵的。隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)張,新增光伏裝機(jī)量保持上漲,對功率半導(dǎo)體器件的需求也不斷增加。例如據(jù)估算,每GW對應(yīng)功率半導(dǎo)體的價(jià)值量約為0.3億 - 0.4億元,并且由于IGBT技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致組串式逆變器成本下降,促使其市場份額提升,從而進(jìn)一步增加對IGBT等功率半導(dǎo)體器件的需求。
風(fēng)機(jī)的變流器等關(guān)鍵設(shè)備需要功率半導(dǎo)體器件來實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和控制。例如,能夠提高風(fēng)電系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性的大功率IGBT模塊在風(fēng)電設(shè)備中很是關(guān)鍵。隨著全球能源體系向光伏、風(fēng)電等低碳方向轉(zhuǎn)型,推動逆變器和變流器市場快速增長,從而使原材料端的IGBT獲益,風(fēng)電行業(yè)對于功率半導(dǎo)體尤其是IGBT需求規(guī)模也在不斷增大,預(yù)計(jì)風(fēng)電、光伏、儲能新增裝機(jī)市場對IGBT的需求規(guī)模將由2021年的86.7億美元上升至2025年的182.5億美元。
數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器設(shè)備以及通信電源等要滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲、處理和傳輸?shù)囊?。為了確保設(shè)備電源的高效轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定運(yùn)行,并降低能耗,需要大量使用各種性能的功率半導(dǎo)體器件。隨著5G技術(shù)的發(fā)展,5G基站數(shù)量增多并且單個(gè)基站的輸出功率提高,這將為功率器件拓展新的市場空間。高性能的功率半導(dǎo)體器件可以在數(shù)據(jù)中心的能源管理系統(tǒng)中,更好地實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換(如AC/DC轉(zhuǎn)換、DC/DC轉(zhuǎn)換)和分配,減少轉(zhuǎn)換過程中的能量損失,提高數(shù)據(jù)中心的整體能效。同時(shí)在通信電源設(shè)備中,功率半導(dǎo)體器件有助于確保電源穩(wěn)定輸出,以滿足通信設(shè)備的運(yùn)行需求,保障通信系統(tǒng)的流暢性和可靠性。
工業(yè)控制自動化過程涉及到大量的電機(jī)控制、變頻調(diào)速、自動化生產(chǎn)線能量管理等應(yīng)用場景。在這些場景中,功率半導(dǎo)體器件充當(dāng)著電力轉(zhuǎn)換和控制的核心角色。晶閘管在工控領(lǐng)域是一種重要的功率半導(dǎo)體器件,可以通過接收微小信號來控制大功率的電流進(jìn)行變換,應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的整流、無觸點(diǎn)開關(guān)等功能;MOSFET和IGBT也在工控自動化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)代的工業(yè)自動化生產(chǎn)線上,需要使用功率半導(dǎo)體器件對電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等進(jìn)行精確控制,以此來提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)功率半導(dǎo)體器件還能根據(jù)生產(chǎn)線各個(gè)設(shè)備的實(shí)際工作需求來合理分配電能,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,所以這一領(lǐng)域?qū)β拾雽?dǎo)體器件的需求持續(xù)存在并且要求不斷提高其性能、可靠性和智能化水平等。
在消費(fèi)電子領(lǐng)域,功率半導(dǎo)體器件有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。像在電腦、手機(jī)等設(shè)備中,MOSFET一般用于電源管理電路,實(shí)現(xiàn)開關(guān)或者放大功能,起到對設(shè)備電源進(jìn)行有效控制的作用,以確保設(shè)備正常運(yùn)行并且延長電池續(xù)航時(shí)間。在家用電器方面,例如空調(diào)、冰箱等,功率半導(dǎo)體器件可用于壓縮機(jī)的電機(jī)控制、溫度調(diào)節(jié)等功能。隨著智能家電不斷向著更高性能、更智能化方向發(fā)展,對功率半導(dǎo)體器件的需求不僅體現(xiàn)在數(shù)量上,更體現(xiàn)在其品質(zhì)、功能特性方面,如需要更低功耗、更小尺寸并且具有更高性能的功率半導(dǎo)體器件。
在國際市場方面,功率半導(dǎo)體市場被美日歐等地區(qū)的企業(yè)主導(dǎo)。根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù),2021年前十大功率半導(dǎo)體企業(yè)為英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、三菱電機(jī)、富士電機(jī)、東芝、威仕、安世半導(dǎo)體、瑞薩、羅姆。其中,排名第一的英飛凌銷售額排名第一,市占率約20%左右;安森美緊隨其后,市占率約9%左右;第3 - 10名合計(jì)市占率約30%左右。在這些企業(yè)中,日本企業(yè)表現(xiàn)突出,有半數(shù)日本企業(yè)(三菱電機(jī)、富士電機(jī)、東芝、瑞薩、羅姆)登上榜單,五家企業(yè)的營收在過去三年內(nèi)大體保持在榜單總營收的32% - 33%左右。這些國際大型企業(yè)憑借先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)制造工藝、廣泛的銷售渠道、強(qiáng)大的品牌影響力以及良好的市場口碑,在全球功率半導(dǎo)體市場占據(jù)了大量的份額,并在高端功率半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域具有強(qiáng)大的競爭力。例如英飛凌在IPM、變頻器、中壓(風(fēng)電,地鐵)、高壓(高鐵,電網(wǎng))、電動車、光伏等功率半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢地位;三菱電機(jī)作為日本功率半導(dǎo)體的龍頭,其在單管、IPM、高鐵、電網(wǎng)、電動車等中高壓功率半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢地位。
我國功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍然處于起步階段,但國內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出部分優(yōu)秀的功率半導(dǎo)體器件企業(yè),像華潤微電子、揚(yáng)杰科技、士蘭微、新潔能等。在中低端功率半導(dǎo)體產(chǎn)品市場方面,產(chǎn)品競爭較為激烈,國內(nèi)企業(yè)在二極管、三極管、晶閘管、低壓MOSFET(非車規(guī))等低端產(chǎn)品上已有一定的市場份額并且已初現(xiàn)規(guī)模化效應(yīng)、國產(chǎn)化率相對較高。然而在中高端產(chǎn)品領(lǐng)域,如SJMOSFET、IGBT、碳化硅等(特別是車規(guī)產(chǎn)品),國內(nèi)廠商由于起步晚、工藝相對復(fù)雜以及缺乏車規(guī)驗(yàn)證機(jī)會等問題,多數(shù)仍處于追隨海外廠家技術(shù)發(fā)展路線的狀態(tài),但隨著國家相關(guān)政策支持、國產(chǎn)化替代加速及產(chǎn)業(yè)投資增加等因素影響,國內(nèi)企業(yè)也取得了一些成果,例如一些企業(yè)產(chǎn)品在部分性能上接近國際先進(jìn)水平并且正在逐步擴(kuò)大市場份額,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代為目標(biāo)在不斷努力發(fā)展。并且國內(nèi)在某些新興的功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出一定競爭優(yōu)勢,如在中國碳化硅電力電子器件應(yīng)用市場快速增長,本土企業(yè)借助本土市場優(yōu)勢以及國家政策扶持等加快發(fā)展,已具有一定競爭力,但整體的技術(shù)水平、市場份額與國際大型企業(yè)相比仍存在差距。
功率半導(dǎo)體器件的技術(shù)創(chuàng)新對于其市場前景具有根本性的影響。企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)投入,可以推動像IGBT、MOSFET、SiC等功率半導(dǎo)體器件性能的提升。例如通過改進(jìn)制造工藝,MOSFET的線寬制程從10微米縮減至0.15 - 0.35微米,從而提升其密度、品質(zhì)因數(shù)(FOM)和開關(guān)效率等性能指標(biāo);改進(jìn)IGBT器件結(jié)構(gòu),能提高其在不同電壓、電流下的表現(xiàn),滿足更多應(yīng)用場景需求。性能提升后的功率半導(dǎo)體器件能夠更好地適應(yīng)新能源汽車、光伏、風(fēng)電等行業(yè)對功率器件的高精度、高效率、高可靠性的要求,從而擴(kuò)大其市場應(yīng)用范圍和市場規(guī)模。
碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬禁帶半導(dǎo)體材料的研發(fā)和應(yīng)用是影響功率半導(dǎo)體市場前景的關(guān)鍵技術(shù)因素。由于這些新材料具有優(yōu)異的電氣性能,如高耐壓、高頻率、低損耗等,能夠制造出下一代高效功率半導(dǎo)體器件。例如碳化硅器件能在高溫、高壓、高頻環(huán)境下工作且能量損失低,氮化鎵器件在高頻、高效、高功率應(yīng)用方面優(yōu)勢明顯,它們一旦突破成本控制和工藝技術(shù)這兩個(gè)關(guān)鍵瓶頸,在電動汽車、新能源發(fā)電、5G通信等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用將開啟新的功率半導(dǎo)體市場增長極,吸引更多企業(yè)投入與市場競爭,重塑功率半導(dǎo)體器件的市場格局。
國家戰(zhàn)略政策對功率半導(dǎo)體器件市場的支持力度非常大。在國家大力推動新能源、智能制造、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景下,功率半導(dǎo)體作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)核心部件得到眾多政策利好。如在中國《十四五規(guī)劃》中提出集中優(yōu)勢資源攻關(guān)關(guān)鍵元器件零部件等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的要求,各地方政府也紛紛出臺配套政策,鼓勵(lì)功率半導(dǎo)體企業(yè)加大研發(fā)投入、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提升國產(chǎn)化率等。這些政策有助于國內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展壯大,加速進(jìn)口替代進(jìn)程,從而在國內(nèi)市場和國際市場競爭中提升競爭力,對國內(nèi)功率半導(dǎo)體市場規(guī)模的擴(kuò)大和前景的提升產(chǎn)生積極影響。
功率半導(dǎo)體行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范由相關(guān)政府部門和行業(yè)協(xié)會共同制定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一方面能夠保證市場上功率半導(dǎo)體器件的質(zhì)量和安全性、兼容性等,促進(jìn)市場的健康有序發(fā)展;另一方面,當(dāng)國家制定一些能效標(biāo)準(zhǔn)時(shí),如針對各類電器的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、新能源汽車的能耗標(biāo)準(zhǔn)等,這會促使企業(yè)在功率半導(dǎo)體的性能提升上進(jìn)行研發(fā)投入,從而拉動高性能功率半導(dǎo)體的市場需求,推動功率半導(dǎo)體器件的市場升級和發(fā)展。
新興產(chǎn)業(yè)如新能源汽車、光伏發(fā)電、5G基站建設(shè)等的發(fā)展態(tài)勢極大地影響著功率半導(dǎo)體器件市場前景。以新能源汽車為例,汽車的電動化、智能化發(fā)展使得整車對于功率半導(dǎo)體器件的需求快速增長,從電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)到車載充電機(jī)等都需要大量功率半導(dǎo)體。據(jù)預(yù)測到2025年,中國新能源汽車所用IGBT市場規(guī)模將達(dá)到210億元。光伏產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模擴(kuò)張使得光伏逆變器對IGBT等功率半導(dǎo)體器件的需求持續(xù)增加,5G基站的建設(shè)則為功率半導(dǎo)體在通信電源領(lǐng)域開拓新的市場空間。新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的新需求為功率半導(dǎo)體市場帶來廣闊的增長空間,使市場前景向好。
在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中,工業(yè)自動化升級、傳統(tǒng)家電的智能化升級等需求使得原有的功率半導(dǎo)體器件無法滿足新的生產(chǎn)或使用要求,從而帶來新的市場需求機(jī)遇。在工業(yè)領(lǐng)域,自動化生產(chǎn)線的升級要求更高效、更智能的功率半導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速、能量管理等功能;對于智能家居方面,智能空調(diào)、智能冰箱等設(shè)備需要功耗更低、功能更豐富的功率半導(dǎo)體來滿足新的性能標(biāo)準(zhǔn)。這種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級不僅促使功率半導(dǎo)體器件企業(yè)對自身產(chǎn)品進(jìn)行升級換代,同時(shí)也為整個(gè)功率半導(dǎo)體器件市場帶來新的增長機(jī)會,更大程度地推動功率半導(dǎo)體市場不斷發(fā)展壯大。
功率器件芯片清洗劑選擇:
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等,這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物,到底哪些才是最備受關(guān)注的呢?助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo),從產(chǎn)品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大,嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效,因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。
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