功率半导体，我们与日本的差距，还很远

上海国际电力元件可再生能源管理展览会将于2020年7月1-3日在上海·世博展览馆隆重举行，邀您关注今日新资讯：

       强势的半导体领域：功率半导体

       功率半导体，很多人接触这个词语的机会很少，因为单独一个这个部品，是无法使用的。功率半导体在日本叫做“パワー半導体デバイス”。闪存和微处理器等部件，是处理信号，而功率半导体处理的是“电”本身。所有的电子产品，都会用到功率半导体，比如PC、服务器、手机、平板、TV、冰箱、洗衣机等。我们身边围绕着许多电子设备，里面都会用到功率半导体。因为电子产品必然会有电路，而控制电源电路，就需要用到功率半导体。其规格要求虽然会根据用途不同而不同，但是共同的发展方向是低价格、低消耗、小型轻量化。

       与一般的半导体产品相同，功率半导体分为客制品和常规品。低耐压、小容量的功率半导体多是常规品，而高耐压以及大容量的产品，多是定制品。而日本厂家擅长的领域，就是高耐压、大容量的产品。构成电子电路所需要的半导体有两类：晶体管和二极管。晶体管大致上有晶闸管、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、Power MOSFET（电力场效应晶体管）等。最古老的就是晶闸管，可以说：晶闸管的发明带动了电子电路的历史。接下来登场的就是Power MOSFET。Power MOSFET的结构较为简单，开关速度很快，工作频率高，但是其耐电压以及电力容量要远远小于传统的晶闸管。最后登场的是IGBT，IGBT具有晶闸管和Power MOSFET的优点，即耐高压和高速。最近IGBT不断进化，大有夺取传统晶闸管市场的  趋势。

       日本功率半导体的企业群

       日本功率半导体企业在全球份额十分耀眼，三菱电机、富士电机、日立Power Semiconductor Device、罗姆(ROHM)株式会社、三垦电气、新电元工业等。比如前文中提到的IGBT功率半导体企业，在2500V~3000V的高耐压环境下，三菱电机和富士电机排名世界TOP2。

       90年代，日本企业依然保持着世界半导体行业的头等份额，但是随着DRAM行业低迷，系统LSI在2000年以后也滑落，所以现在整个半导体市场，日系企业只占据了11%左右的份额。但是在功率半导体方面，日系企业占据了40%左右的比例，其中IGBT以及IGBT模组方面份额较高。日本企业在功率半导体方面能够保持着高份额的原因，我认为主要有两点：

       对应全球最具有竞争力的终端客户，规格要求严格：日本是一个能源匮乏型国家，在节省能源方面要求也最为严格。而功率半导体，是节省能源方面关键的部品之一，虽然现在有很多课题需要解决，可是日本积累的技术沉淀，还是十分深厚。1998年，日本大幅度修改了节能减排的法律，各个企业的环境意识大幅度提高，对于更加高精度功率半导体的追求，超过世界上许多国家；

       制造技术的积累，使得日本能够摆脱价格战：电子系半导体产品，当达到一定性能以后，只能走入价格战才能够获得市场，内存行业就是一个活生生的例子。但是功率半导体则很难陷入这种怪圈，因为功率半导体生产的前后工序，有很多客制化技术点，日本企业针对客制化要求，开发不同的生产工艺，其技术门槛非常高。另外，材料以及制造设备等需要很深厚的技术积累才可以做到无缝匹配，单单的以资金购买，着实难以加入竞争。

       IGBT领域，三菱电机和富士电机十分强势。低电压带，ON Semi（安森美半导体）位居第一，可是从600V~1700V的领域，德国Infineon（英飞凌）公司占据主导地位；在2500V以上，三菱和富士电机份额很大。

       未来日本功率半导体厂家动向

       眼前日本占据全球较大的份额，日本各大厂家并未放松对于未来的规划。

       慎重且坚挺的富士电机

       富士电机发表了2023年的中期计划，在中期计划中显示2023年度营业额超过1兆日元，营业利益800亿日元，行业内人士纷纷表示惊讶，可是深入分析并不是空穴来风。未来富士电机将会重点投资功率半导体领域，2019年~2023年预计每年平均投资达到400~500亿日元。富士电机是丰田系企业之一，大多面向丰田。该公司在2015年度投资74亿日元，2016年度投资89亿日元，2017年度投资达到111亿日元，每年都在小幅度的提升。但是2018年度投资达到332亿日元，是为了加大EV汽车功率半导体量产计划。在IGBT和二极管领域，继续单核化；也在推进沟槽型MOSFET的量产。

       规避投资风险的三菱电机

       另一方面，作为世界IGBT王者的三菱电机，近年的投资有所减少。2013年度，三菱电机投资了360亿日元，2014年度以后，每年保持在100~165亿日元的投资水平。目前三菱电机的基本理念是规避投资风险，资源外包。2019年3月期，三菱电机在半导体领域的销售额大约为2000亿日元，是日本第八位。但是值得注意的是，2018年度三菱电机果断投资552亿日元，转为积极态度。其背景是该公司的SiC功率半导体开发完成。

       继续扩大的ROHM

       ROHM可以说完全是以SiC为主要武器，该公司在2016年度投资421亿日元，2017年度投资559亿日元，2018年度投资780亿日元。在福冈县筑后修建新工厂，在宫崎工厂建设新导入新产线。其目标是，2021年达到现有生产能力的3倍，月产12000枚（按照6inch换算）。ROHM内部，其实已经有人提出在SiC领域，超过Wolfspeed成为世界第一的口号。ROHM在未来三年预计投资2500亿日元，从瑞萨手中买来的滋贺县工厂也将投入8inch产线。

       其他

       东芝也预计扩大8inch的生产线，企图打造一个具有月产15万枚，以IGBT为核心的业务线。提出2021年在分立型半导体元件上的销售额达到2000亿日元的目标！

       三垦电气2018年度在半导体领域的销售额是1518亿日元，面向汽车厂的销售额为794亿日元。2018年~2020年度设备投资总额达到440亿日元，预计将会扩大山形县和美国子公司的8inch生产能力。

       新电元工业也提出了“车载”的口号，之前是以整流二极管为中心，后续会以IC为主要发展对象。加上现存的二极管业务，该公司提出在MOSFET以及功率半导体产品50%车载化的口号。

       电装的半导体工厂可以说是丰田的御用工厂，该公司的半导体部门的销售额并未公布，业内人士推测至少达到3000亿日元。其中50%的销售额在半导体传感器，剩余50%的份额就是ASIC和功率半导体。

       结束语

       日本半导体可以说是影响着全球的电子产品，前文中出现的许多公司或许一般读者并不能理解其所在半导体行业的重要性，但是我们需要深知，日本半导体还有着许多我们可以学习的地方，不能够仅从表面就判断日本半导体行业即将衰退！

文章来源：互联网

2020上海国际电力元件可再生能源管理展览会将于2020年7月1-3日在上海·世博展览馆隆重举行；想知道更加详细的精彩行业论坛活动排期，欢迎登录官网。