功率半导体研发滞后 政策助推产业进步

    功率半导体器件是进行电能(功率)处理的半导体产品，是弱电控制与强电运行间的桥梁。在可预见的将来，电能将一直是人类消耗的最大能源。从手机、电视、洗衣机、到高速列车，均离不开电能。无论是水电、核电、火电还是风电，甚至各种电池提供的化学电能，大部分均无法直接使用，75%以上的电能应用需由功率半导体器件进行功率变换以后才能供设备使用。

    每个电子产品均离不开功率半导体技术。功率半导体的目的是使电能更高效、更节能、更环保并给使用者提供更多方便。如通过变频来调速，使变频空调在节能50-70%的同时，更环保、更安静、让人更舒适。

    在国内，功率半导体器件的作用长期以来没有引起人们足够的重视，国内功率半导体行业处于小、散状态，相较于TI、Infineon已开始在12英寸晶园上生产功率半导体产品，国内目前还没有一家功率半导体IDM企业拥有8英寸生产线。国内大部分功率半导体IDM企业传统上以硅基二极管、三极管和晶闸管为主，国际功率半导体器件的主流产品功率MOS器件和IGBT只是近年才有所涉及。因此，顺应市场需求开发前端性功率半导体产品将是国内产业努力的主要方向。

    国家政策明确功率半导体前进方向

    在2009年出台的《电子信息产业调整和振兴规划》中，明确提出了“加快电子元器件产品升级”，“充分发挥整机需求的导向作用，围绕国内整机配套调整元器件产品结构”，提高新型电力电子器件、高频频率器件等产品的研发生产能力，“初步形成完整配套、相互支撑的电子元器件产业体系”。

    根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》，科技部在“十一五”国家科技支撑计划重点项目“电力电子关键器件及重大装备研制”中，将“新型电力电子器件及电力电子集成技术”列为该重点项目的第一项课题。

    中国功率半导体需紧抓现代产业技术趋势

    尽管我国拥有国际上最大的功率半导体市场，但是目前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比还存在很大差距，特别是高端器件差距更加明显。以IGBT为例，核心技术均掌握在发达国家企业手中，IGBT技术集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。跟国内厂商相比，英飞凌、三菱电机、富士电机和日立等国际厂商占有绝对的市场优势。

    形成这种局面的原因，一是国际厂商起步早，研发投入大，尤其是在传统的硅基半导体领域形成了专利壁垒。二是国外高端制造业水平比国内要高很多，一定程度上支撑了国际厂商的技术优势。中国功率半导体产业的发展必须改变目前技术处于劣势的局面，特别是要在产业链上游层面取得突破，改变目前功率器件领域封装强于芯片的现状。总体来看，当前功率半导体的技术发展方向是：

    第一，碳化硅芯片的采用;

    第二，功率半导体里面搭载的各种功能;

    第三，在封装技术上，通过摒弃了绑定线，使功率半导体的寿命更长、稳定性更好、功率密度更大。

    专家意见

    功率半导体是最适合中国发展的半导体产业，相对于超大规模集成电路而言，其资金投入较低、产品周期较长、市场关联度更高、且还没有形成如英特尔和三星那样的垄断企业(全球规模化功率半导体企业超过100家，前10大功率半导体企业销售额只占全球份额的50%)。但中国功率半导体的发展必须改变目前封装强于芯片、芯片强于设计的局面，应加强与整机企业的联动，大力发展设计技术，以市场带动设计、以设计促进芯片、以芯片壮大产业。

    功率半导体芯片不同于以数字集成电路为基础的超大规模集成电路，功率半导体芯片属于模拟器件的范畴。功率器件和功率集成电路的设计与工艺制造密切相关，因此国际上著名的功率器件和功率集成电路提供商均属于IDM企业。国内功率半导体企业(包括代工企业)在提升工艺水平的同时，应加强与系统厂商的合作，不断提高国内功率半导体技术的创新力度和产品性能，以满足高端市场的需求，促进功率半导体市场的健康发展。<