本文來自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫。
“亂世”出英雄。
根據(jù)DIGITIMES Research，全球功率半導(dǎo)體市場將繼續(xù)增長，主要受電動汽車、電動汽車充電器、工業(yè)電機、光伏和風(fēng)電領(lǐng)域的推動。DIGITIMES Research指出，在功率半導(dǎo)體中，碳化硅MOSFET和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的增長潛力最大。
根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，截至2021年，全球41.7%的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品是MOSFET，而30.7%是IGBT。盡管碳化硅和氮化鎵等化合物半導(dǎo)體受到越來越多的關(guān)注，但它們在2021年僅占功率半導(dǎo)體市場的4.3%。
迄今為止，IDM仍然主導(dǎo)著IGBT行業(yè)，因為IDM模式使功率半導(dǎo)體公司能夠基于技術(shù)、客戶和資本構(gòu)建屬于公司的“護城河”，從而提高該行業(yè)的進入壁壘。以車用IGBT為例，英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、賽米控、三菱電機等IDM仍是主要供應(yīng)商。盡管不排除超額預(yù)訂的可能性，但這些IDM已經(jīng)報告了一直到2023年的訂單全部訂滿。
隨著全球芯片短缺的情況基本緩解，汽車半導(dǎo)體行業(yè)是個例外。IGBT尤其是短缺的主要元件之一。在中國半導(dǎo)體制造商積極擴產(chǎn)的推動下，加上宏觀經(jīng)濟下行風(fēng)險持續(xù)存在，預(yù)計IGBT短缺將在2023年下半年逐漸緩解。
遷移到300mm晶圓成為趨勢
與邏輯IC產(chǎn)業(yè)相比，IGBT產(chǎn)品的采用者更關(guān)注穩(wěn)定性和可靠性，而不是性能。因此，價值主要集中在IGBT供應(yīng)鏈的制造和封裝環(huán)節(jié)。
在確定的眾多IGBT行業(yè)趨勢中，DIGITIMES Research觀察到IGBT生產(chǎn)正在從200mm晶圓轉(zhuǎn)向300mm晶圓，同時封裝材料也在升級。目前預(yù)估2022年IGBT產(chǎn)能，200mm晶圓占總產(chǎn)能的49.8%，300mm晶圓占6.8%。然而，到2027年，300毫米晶圓將增長到占全球IGBT產(chǎn)能的18.2%，而200毫米晶圓的份額也將增長到54.5%。
與此同時，持續(xù)的汽車芯片短缺促使中國汽車制造商減少對進口芯片的依賴，轉(zhuǎn)向比亞迪半導(dǎo)體、杭州士蘭微電子、星能半導(dǎo)體、株洲中車時代電氣和華潤微電子等國內(nèi)供應(yīng)商。
根據(jù)DIGITIMES Research的數(shù)據(jù)，這一趨勢為中國IGBT制造商賦能。例如，2021-22年間，株洲中車時代電氣和華潤微電子預(yù)計基于200mm晶圓的IGBT平均產(chǎn)量分別增長135%和160%。2022-2023年間，各自的增長率預(yù)計將達到34%和77%。據(jù)估計，比亞迪半導(dǎo)體的一條200mm晶圓生產(chǎn)線在2022-2023年間平均IGBT產(chǎn)量將增長483%。
就純晶圓代工廠而言，據(jù)估計，總部位于青島的芯恩集成電路在2022年至2023年間基于200毫米晶圓的IGBT平均產(chǎn)量將增長306%。中芯國際紹興晶圓廠基于200mm晶圓的IGBT平均產(chǎn)量在2021-2022年間增長了330%，預(yù)計2022-2023年間的增長率為77%。
2022年，國產(chǎn)IGBT擴產(chǎn)年
市場需求與供應(yīng)的缺口，讓國內(nèi)IGBT廠商都將擴產(chǎn)計劃提上日程。
今年9月，時代電氣宣布將投資111.2億元用于中低壓功率器件產(chǎn)業(yè)化（宜興）一期與中低壓功率器件產(chǎn)業(yè)化（株洲）的兩個建設(shè)項目。宜興的建設(shè)項目投資約58.26億元，達產(chǎn)后可新增年產(chǎn)36萬片8英寸中低壓組件基材產(chǎn)能（基建及公共設(shè)施具備72萬片／年產(chǎn)能），產(chǎn)品主要用于新能源汽車領(lǐng)域。
時代電氣株洲的建設(shè)項目投資約52.93億元，達產(chǎn)后可新增年產(chǎn)36萬片8英寸中低壓組件基材產(chǎn)能，產(chǎn)品主要應(yīng)用于新能源發(fā)電及工控、家電領(lǐng)域。并且時代電氣將投資4.6億元把現(xiàn)有4英寸碳化硅芯片年1萬片產(chǎn)能提升至6英寸碳化硅芯片年2.5萬片。
比亞迪半導(dǎo)體同樣也有擴產(chǎn)計劃。其寧波半導(dǎo)體現(xiàn)有6英寸硅基晶圓線未來將改造為6英寸碳化硅晶圓線，時間預(yù)計等到濟南晶圓線產(chǎn)能爬坡完成后再進行。濟南比亞迪半導(dǎo)體產(chǎn)能爬坡節(jié)奏則是，預(yù)計自2022年1月月產(chǎn)0.8萬片至2022年12月月產(chǎn)2.2萬片，2022年全年產(chǎn)量將達到20萬片；預(yù)計2023年3月實現(xiàn)滿產(chǎn)，產(chǎn)能3萬片／月。
10月，士蘭微發(fā)布公告表示士蘭明鎵碳化硅功率器件生產(chǎn)線已實現(xiàn)初步通線，首個碳化硅器件芯片已投片成功，首批投片產(chǎn)品各項參數(shù)指標(biāo)達到設(shè)計要求，項目取得了階段性進展。士蘭明鎵正在加快后續(xù)設(shè)備的安裝、調(diào)試，目標(biāo)是在今年年底形成月產(chǎn)2000片6英寸碳化硅芯片的生產(chǎn)能力。
聞泰科技12月12日表示，位于上海臨港的12英寸功率半導(dǎo)體自動化晶圓制造中心項目，目前已完成設(shè)備搬入并通線，計劃于2023年第一季度逐步投產(chǎn)。
