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荣格独家 半导体:支撑未来科学技术进步的重要推动力之一

阅读量: 1619次 发布时间:2024-02-20 07:17:21

  2023年,我国半导体分立器件市场规模约占全球的36.8%,但在高精领域,国产替代可能还有非常长的路要走。

  当前,半导体行业是支撑国家工业发展和社会经济进步的先导性产业,而分立器件是半导体行业的重要分支。作为半导体产业的关键一环,分立器件的发展受到不同国家和地区的格外的重视。此次,我们采访到东芝电子元件(上海)有限公司(深圳分公司)分立器件战略策划部、技术部经理成栋,聊一聊企业分立器件的发展状况,以及他对我国半导体行业态势的理解。

  东芝电子元件(上海)有限公司(深圳分公司)分立器件战略策划部、技术部经理成栋

  分立器件是由单个半导体晶体管构成的具有独立、完整功能的器件,例如二极管、三极管、双极型功率晶体管(GTR)、晶闸管(可控硅)、场效应晶体管(结型场效应晶体管、MOSFET)、IGBT、IGCT、发光二极管、敏感器件等。

  东芝电子元件(上海)有限公司注册于2017年,主要负责株式会社东芝在中国的半导体商品市场运营,其中的分立器件产品有小信号器件、光耦器件、高低压 MOSFET、IGBT、SiC,以及大功率IEGT等。

  近年来,我国基于对半导体产业的重视,发布了多项政策推动着包括分立器件在内的半导体产业加快速度进行发展,国内分立器件生产企业逐步形成中低端产品的国产替代,我国半导体分立器件制造业产能也持续扩张。

  据智研咨询在《2023-2029年中国分立器件行业市场发展现状及竞争格局预测报告》中预测,2023年中国半导体分立器件市场规模预计将达127.41亿美元,相比2022年的125.98亿美元同比增长1.14%。2022年,我国半导体分立器件市场规模占全球的37.05%,预计2023年约占全球市场规模的36.8%。但是在国际分立器件高端领域,我国还有非常长的路要走。

  在成栋看来,中国分立器件发展的技术瓶颈大多数表现在材料、供应链、设备、技术等方面。半导体行业正处于加快速度进行发展的阶段,随技术的不断突破与创新,晶体管的集成度逐步的提升,芯片的性能也慢慢变得强大,高效率低损耗且通用度高的封装产品的需求也会慢慢的大。

  随着汽车电子、清洁能源等产业的发展,以及全球对碳排放管理愈加严格,多种因素综合作用下带来了对大功率充电、节能元器件的需求,MOSFET、IGBT、第三代半导体市场需求不断增长。

  成栋表示,车载市场持续活跃的同时,由于中国市场功率半导体的竞争导致CY23之后供应饱和,发生了部分产品库存过剩的问题。但随着汽车市场规模的大幅扩张,以及每辆车的功率半导体数量的增加,2024年中国市场需求仍将继续增长。因此,东芝电子也在积极进行投入,目前在建的一条12英寸半导体产线明年将基本实现量产。

  分立器件是电子元件与电子器件的总称,在市场上被大范围的应用于消费电子、计算机及外设、网络通信、电子专用设备与仪器仪表、汽车电子、led显示屏以及电子照明等领域。

  “传统的燃油车上可能只需要布置10颗半导体元件,但是新能源汽车上在大多数情况下要布置100多颗,中国的新能源汽车领域在2024年可能还会有迎来爆发性的增长。”成栋以ESC(Electronic Stability Controller,车身电子稳定控制管理系统)为例进行了说明。

  ESC是一种辅助驾驶者控制车辆的主动安全技术,同时也是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制管理系统(TCS)功能的进一步扩展。在原有基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、侧向加速度传感器和方向盘转角传感器,通过电子控制单元(ECU)控制前后、左右车轮的驱动力和制动力,确保车辆行驶的侧向稳定性。

  前几年汽车在制作的完整过程中通常只有一套EPS(电动助力转向系统),考虑到其对功能安全要求非常高,一旦EPS出问题汽车很可能发生意外事故。因此目前汽车在制造中基本都考虑双冗余设计,即里面有两套EPS,从而能够将故障率降低到原来的一半。一个EPS上最少要用到11颗功率MOS管,双冗余系统的线颗。如果是高端车型,四冗余功率MOS管的数量将变成44颗。

  中国新能源汽车产业的发展,导致行业对半导体尤其是分立器件的需求慢慢的变大。随技术的进步,高功率、低效率、小型化的分立器件产品将成为趋势,以工业、消费电子、车载等为代表的领域将对其有更广泛的应用。

  “半导体行业的前景很光明,近年来随着移动网络、人工智能、物联网等技术的迅猛发展,半导体作为现代科技的基石,扮演了不可或缺的角色。不仅仅是手机、电脑等消费电子科技类产品需要大量的半导体芯片,汽车、医疗设施、工业控制等领域也对半导体有着非常大的需求。可以说,半导体是支撑未来科学技术进步的重要推动力之一。”成栋最后如此总结道。

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