從以IGBT、MOSFET等為代表的硅基功率半導體，到第三代半導體，功率半導體市場不斷有新玩家涌入，市場規模呈現穩健增長的態勢。根據IHS Markit數據，預計至2021年全球市場規模將增長至441億美元，年化增速為4.1%。

聚焦國產功率半導體，加速布局之勢不容小覷。IHS Markit數據顯示，2018年中國功率半導體市場需求規模達到138億美元，占全球需求比例高達35%；2021年市場規模有望達到159億美元。

由于功率器件的制造工藝較為成熟，投資強度相對較小，眾多產業人士認為，功率半導體將是實現國產替代最快速的領域。特別是隨著第三代半導體的“走紅”，揚杰科技、士蘭微、斯達半導、瞻芯電子、基本半導體等國內功率器件代表企業都在摩拳擦掌向前沖。由國內領先的半導體電子信息媒體芯師爺舉辦的第三屆“硬核中國芯”，匯聚了有影響力、有潛力的國產芯企業，其中不乏優秀的功率半導體廠商。

視頻來源：芯師爺·“硬核芯聲”專題采訪

第三代半導體“火了”

8月14日，我國工信部正式宣布將碳化硅（SiC）復合材料、碳基復合材料等納入“十四五”產業科技創新相關發展規劃，以全面突破關鍵核心技術，攻克“卡脖子”品種。

第三代半導體是指碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、氧化物半導體（如氧化鋅ZnO）、III族氮化物（如氮化鋁AlN）、金剛石半導體等寬禁帶半導體材料。

第三代半導體材料是功率半導體躍進的基石，全球市場處于初期階段，在政策的激勵下，國內相關項目如雨后春筍般在多地開展起來。根據CASA數據，2020年，我國第三代半導體整體產值超過7100億。

作為國內三代半導體的重要參與者，瑞能半導體一直保持著在SiC技術上的較高的研發投入。瑞能半導體全球市場部總監謝豐介紹：“自2018年以來，瑞能半導體陸續推出了第四代的快恢復二極管平臺和第五代的軟恢復二極管平臺。2021年初，我們釋放了第六代的SiC二極管產品，與國際一線廠商技術保持一致。年內我們還將釋放SiC-MOSFET的產品，同時我們的團隊正在研發碳化硅模塊的產品，也即將投放市場。我們的目標是為客戶提供完整的碳化硅解決方案?！?

從飛利浦到恩智浦再到瑞能半導體，瑞能半導體走過了五十年的歷程，但是作為一個獨立品牌，僅有六年的運營時間。在這六年里，瑞能半導體從一條聚焦于雙極型功率器件的業務線到現在能夠提供豐富產品門類的功率半導體公司，與中國的半導體市場共同成長，取得了長足的進步。

瑞能半導體產品圖

SiC、GaN等第三代半導體材料具備高功率密度、低能耗、抗高溫等特性，在高壓、高頻率、高溫等 工作環境優勢顯著，但是也存在一不足之處。國內功率半導體領域的代表企業泰科天潤營銷副總秋琪表示：“浪涌是SiC材料所欠缺的能力，因為SiC芯片的面積相對硅材料來說，同樣的電流等級下芯片面積更小，所以它的浪涌能力不如硅材料。”泰科天潤優化了工藝，使得在不增大芯片面積的前提下，通過一些優化的工藝使得浪涌能夠達到10倍甚至10倍以上的浪涌水平。

SiC的第二個缺點，材料硬度比較硬，VF不如硅材料低，所以其減薄的一致性突破度較好，然后又不開裂，這是一個難度系數十分高的工藝。對于此，泰科天潤營銷副總秋琪提供了解決方案：“我們公司自主研發把SiC的減薄工藝給走通了，[敏感詞]一代的650伏小電流芯片VF可以達到小于等于1.3伏。SiC的減薄工藝使得我們增加了很多新型的超薄款的封裝，例如DFN5*6、DFN8*8等，甚至是SOD123。這些超薄的新型封裝，開拓了SiC在消費類或者在其他對空間密度要求比較高的，像小基站的電源、消費類快充等領域的新應用方向。”

泰科天潤自2011年起以IDM模式從事SiC器件的設計和制造，今年恰是第十年。據了解，泰科天潤于2019年實現擴產，在湖南新增一條年產60000片六寸片的晶圓線，目前產品型號已經多大200多種，于PC/ 通信電源/光伏逆變器/充電模塊/車載電源等領域都實現了批量出貨。

瑞能半導體產品圖

缺貨危機下暗生機遇

自2020年下半年以來，全球半導體陷入供應鏈緊張的困境，功率半導體也卷入這場缺貨潮中，英飛凌、安森美、安世半導體等全球領先廠商先后發布漲價通知。

隨著功率半導體的應用領域已從工業控制和消費電子拓展至新能源、軌道交通、智能電網、變頻家電、5G等諸多市場，疊加下游需求持續高增，部分進口產品的交期長達52周，甚至更久。

瑞能半導體全球市場部總監謝豐認為，“除了疫情的持續影響，汽車、新能源和消費電子的需求旺盛，相比于2020年，2021年的功率分立器件市場增長大約在22%左右?！?

“對于國產半導體來而言，這是一個很好的導入窗口，一些大客戶為了保證供應鏈穩定會加速導入國產替換。因此建議國內同行一定要把握住這個千載難逢的機會，加速導入，使得國產芯片在大客戶處占有一席之地。其中，對于IDM 國內原廠來說更是利好，一般客戶也會優先考慮國內有產線的原廠，能夠保證持續穩定供貨。”泰科天潤營銷副總秋琪給出建議。

的確，在缺芯和漲價的雙重壓力下,越來越多的本土終端廠商或方案商在供應鏈生態建設時逐漸開始關注國內品牌,國產替代迎來了新契機。

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