功率半導體充當節能先鋒 中國企業加快步伐

　　變頻化是家用電器的發展方向，在減少二氧化碳的排放量和電力消耗的同時，還能實現優化控制。在功率半導體領域，要提供有競爭力的產品，除了在芯片的設計與制造領域擁有領先的技術之外，還要在模塊封裝方面做足文章。“過去，家用電器的功率器件主要使用盒式模塊。從1997年我們公司首先開發出DIPIPM(雙列直插式智能功率模塊)以來，現在已發展到第四代。”森敏介紹道，“日本、韓國和中國的很多工廠在變頻空調的室外壓縮機控制部分使用了三菱電機的DIPIPM，特別是今年以來，中國的各空調廠商大力推廣變頻化，DIPIPM的需求量大幅增加。”

　　中國企業尋求技術突破

　　盡管我國已經成為全球功率半導體產業的重要市場，但我國功率半導體器件的設計、制造能力還有待提高，我國功率半導體企業的生產條件和工藝技術大多仍停留在國外上世紀90年代的水平，關鍵技術仍掌握在少數國外公司手中。據統計，目前國內市場所需的功率半導體約有90%仍然依賴進口，缺乏核心技術將嚴重阻礙中國新興節能產業的發展。“像IGBT這樣的高端功率半導體器件基本上完全被國外廠商壟斷，國內產品市場認證周期非常長，而且獲得的市場認可度不高。”趙善麒不無遺憾地說。

　　華虹NEC市場部技術市場科科長陳儉在接受《中國電子報》記者采訪時也表示：“歐美和日本企業憑借著產品質量好、技術領先，在功率半導體市場中占據絕對優勢地位。近幾年，我國臺灣地區的企業依靠產品的高性價比也在市場上占據了一席之地，而中國大陸企業由于起步較晚，技術和市場都相對落后，市場占有率不高，在功率器件市場上的競爭力還很弱。”不過，他同時也指出，功率器件市場是高度分散的，在該領域，全球最大的兩家企業的份額也只有10%左右，對于中國企業而言，只要看準市場，成功的可能性還是很大的。

　　在新技術、新產品的開發方面，中國企業也在不斷取得突破。據趙善麒介紹，宏微科技承擔了科技部“十一五”重點支撐項目“新型電力電子器件及電力電子集成技術”中的IGBT和FRD(快速恢復二極管)芯片的研制和生產，目前，已研制成功電流為75A、100A，電壓為1200V、1700V的IGBT和FRD，主要參數已達到國際同類產品的先進水平;與此同時，宏微科技與國外企業合作，開發了鋁帶焊接新工藝，并成功地應用于IGBT和其他模塊的生產中。

　　在芯片制造方面，中國企業也取得了長足進步。據陳儉介紹，面向電源管理IC市場，華虹NEC在2005年就開始了BCD(雙極-CMOS-DMOS)工藝的開發，其BCD工藝是目前國際上最先進的BCD量產技術之一，也是國內目前唯一的0.35微米BCD工藝技術平臺。目前華虹NEC是國內能提供8英寸功率器件最主要的代工廠之一，相對其他4-6英寸的功率器件生產線，華虹NEC的8英寸代工生產線可以做到線寬更小，同樣的面積可得到更多的管芯，通過對工藝的精確控制使器件最小可達到0.11微米的工藝水平。同時，華虹NEC開發的8英寸溝槽式MOSFET工藝克服了平面器件面臨的成本壓力，極大地提升了客戶產品的競爭力。

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　　功率半導體器件的應用領域

　　功率半導體器件的主要應用領域是開關電源、電機驅動與調速、UPS等等。因為這些裝置都需輸出一定的功率給用電器，所以電路中必須使用功率半導體。功率半導體的另一重要應用領域是發電、變電與輸電，這就是原本意義上的電力電子。任何電器設備都需要電源(盡管有些設備電源是內置在機箱中)，任何用電機的設備都需要電機驅動(小至計算機風扇和家電，大至礦山機械，電氣機車，軋鋼機等等)。功率半導體的應用之廣泛已是在國民經濟各領域和國防工業中無所不在。

　　MOSFET在功率器件中增速最快

　　2008年，中國MOSFET市場需求量為198.2億顆，比2007年增長了11.9%，是各類功率器件中市場需求成長速度最快的一類產品。從應用結構上看，由于MOSFET在便攜式產品、液晶電視等消費性電子產品中的廣泛應用，使得消費性電子成為MOSFET最大的應用市場;而憑借著MOSFET在主機板中的大量應用，計算機領域居次;工業控制則是MOSFET的第三大應用領域。