Yole ：SJ MOSFET優(yōu)勢明顯 市場前景大好
[導(dǎo)讀]市場研究機(jī)構(gòu) Yole Developpement 推出超接面金氧半場效電晶體(Super Junction Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，SJ MOSFET)的市場更新報告，深度剖析高壓(400伏特以上) SJ MOSFET 市場指標(biāo)與預(yù)測
市場研究機(jī)構(gòu) Yole Developpement 推出超接面金氧半場效電晶體(Super Junction Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，SJ MOSFET)的市場更新報告，深度剖析高壓(400伏特以上) SJ MOSFET 市場指標(biāo)與預(yù)測、深溝式(Deep trench)與多磊晶(multi-epi)技術(shù)的差異以及新興業(yè)者的競爭分析。
Yole Developpement 指出，SJ MOSFET技術(shù)市場有2/3皆應(yīng)用于消費(fèi)型產(chǎn)品，像是桌上型電腦或是游戲機(jī)的電源供應(yīng)器，雖然這些產(chǎn)品的市場需求衰退，但SJ MOSFET在其他產(chǎn)品的應(yīng)用卻如雨后春筍出現(xiàn)，其中以平板電腦的電源供應(yīng)器最具成長空間，預(yù)估在2013至2018年間將有高達(dá)32%的復(fù)合年成長率。但SJ MOSFET目前最常被應(yīng)用仍為個人電腦(桌電及筆電)之電源供應(yīng)器與電視機(jī)，約占整體市場的一半以上。
Yole Developpement 電力電子領(lǐng)域分析師Alexandre Avron表示，SJ MOSFET之所以被前述產(chǎn)品廣泛應(yīng)用最重要的原因在于其體積的優(yōu)勢，與平面式(Planar) MOSFET相比，SJ MOSFET因?yàn)榘l(fā)熱量低，所以體積能夠大幅的縮小。同時也不能忽視混合動力(Hybrid)車與電動車的市場，，這些市場現(xiàn)在可能甚至不到500萬美元，但到2018年時卻將可能超過1億美元。
Yole Developpement這份報告也厘清SJ MOSFET在電動車與油電混合車市場的發(fā)展情形，明確地分析SJ MOSFET將如何被運(yùn)用在直流/直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器及充電器，以及其精確市場指標(biāo)的預(yù)測依據(jù)。
Avron指出，SJ MOSFET對產(chǎn)業(yè)應(yīng)用來說卻不太有吸引力，主要因?yàn)檫@些應(yīng)用的全橋電路(H-bridge)操作多不需以高頻轉(zhuǎn)換，只有在特定的拓?fù)湎袷嵌鄬哟位虻统杀镜碗娫吹慕鉀Q方案，如小型不斷電系統(tǒng) (UPS) 或住宅型太陽能系統(tǒng) (Residential PV) 才有用武之地，但平面型的MOSFET或是絕緣閘雙極晶體管(IGBT)就可以滿足這些應(yīng)用技術(shù)層面的需求，成本還更加低廉，因此SJ MOSFET目前發(fā)展仍局限于高階的應(yīng)用。
SJ MOSFET的技術(shù)主要有兩種，其一為由英飛凌(Infineon)開發(fā)的多磊晶技術(shù)，藉由摻雜(doping)磊晶在磊晶層上形成島狀的摻雜區(qū)域，使該區(qū)域擴(kuò)散形成一個氮摻雜(N-doped)平面。另一種技術(shù)則采用深反應(yīng)離子蝕刻挖出溝槽狀結(jié)構(gòu)，再將氮摻雜材料填補(bǔ)于溝槽，制造出超接面的結(jié)構(gòu)，開發(fā)此科技的業(yè)者主要為東芝(Toshiba)，快捷半導(dǎo)體(Fairchild Semiconductor) 及艾斯摩斯科技(IceMOS Technology)。
Avron指出，科技的進(jìn)展使得多磊晶與深蝕刻技術(shù)發(fā)展越發(fā)競爭，東芝剛推出第4代DTMOS，是一種具備較小間距(pitch)的深溝槽結(jié)構(gòu)MOSFET，可采用更小的晶粒且改善導(dǎo)通電阻(RdsON)，雖然制造成本仍高于英飛凌的CoolMOS，但將會越來越具競爭力。
化合物半導(dǎo)體(compound semiconductor)是SJ MOSFET的強(qiáng)勁競爭對手，如碳化矽(SiC)因?yàn)槟艹惺茌^高的電壓，有潛力應(yīng)用于高階解決方案，預(yù)計到2015年前矽都還會是主流，另外IGBT兼具價格與轉(zhuǎn)換效率兩者優(yōu)勢，美商國際整流器(International Rectifier)正在研發(fā)足以與SJ MOSFET相抗衡的高速IGBTs，到頭來SJ MOSFET可能定位于這兩者中間，并視電壓、應(yīng)用及轉(zhuǎn)頻的需求，而與碳化矽、高速IGBT、IGBT或氮化鎵相互競爭。
這份報告也包含封裝技術(shù)的革新，2010年意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)與英飛凌雙雙以極小尺寸的一般封裝技術(shù)保持領(lǐng)先地位，體積大小向來是消費(fèi)型應(yīng)用的關(guān)鍵，此技術(shù)提供的小體積優(yōu)勢與消費(fèi)者應(yīng)用需求完美契合。
2012年電力電子一片慘淡，IGBT的營收下跌20~25%，但同時SJ MOSFET卻成長8.3%，Yole Developpement預(yù)估漲勢將會一路持續(xù)至2018年，并超越10億美元大關(guān)，此預(yù)測彰顯了SJ MOSFET技術(shù)的必要性。2011年時SJ MOSFET產(chǎn)能遠(yuǎn)無法應(yīng)付需求，因此2012年時市場才未受大環(huán)境影響，對業(yè)者來說這樣的供需失衡恰好作為緩沖，故 Yole Developpement相信市場將會在2013年回復(fù)正常供需平衡。
SJ MOSFET市場規(guī)模預(yù)測
隨著越來越多的業(yè)者加入競爭，顯現(xiàn)SJ MOSFET的發(fā)展?jié)摿?，如同這份報告中所指出，過去36個月以來已經(jīng)有8家新的業(yè)者加入競爭，其中中國的晶圓代工及其無晶圓廠的合作對象們，將會逐漸對目前幾家具高市占的龍頭帶來威脅。
隨著技術(shù)逐漸普及，越來越多的業(yè)者也隨之投入競爭，如美格納半導(dǎo)體(Magnachip)及安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)，此技術(shù)也逐漸普及于中國各晶圓廠，使得情況更為單純。2010年的市場主要由傳統(tǒng)幾家業(yè)者瓜分，英飛凌身為將此技術(shù)商業(yè)化的第一位，占據(jù)絕對的優(yōu)勢，但是最近一些業(yè)者的結(jié)盟合作將使競爭更加白熱化，逐漸均分市占。
且整合業(yè)者也跳出來表示他們不在乎制造的品牌，而是著重于規(guī)格是否能符合裝置的需求，為小型業(yè)者帶來利多。Yole Developpement預(yù)估，隨著中國，臺灣及日本的晶圓代工業(yè)者與裝置業(yè)者加入戰(zhàn)場，相信市場將逐漸均勻瓜分，許多小型業(yè)者加總起來，將會逐漸鯨吞蠶食龍頭業(yè)者的市占。
Yole Developpement 指出，SJ MOSFET技術(shù)市場有2/3皆應(yīng)用于消費(fèi)型產(chǎn)品，像是桌上型電腦或是游戲機(jī)的電源供應(yīng)器，雖然這些產(chǎn)品的市場需求衰退，但SJ MOSFET在其他產(chǎn)品的應(yīng)用卻如雨后春筍出現(xiàn)，其中以平板電腦的電源供應(yīng)器最具成長空間，預(yù)估在2013至2018年間將有高達(dá)32%的復(fù)合年成長率。但SJ MOSFET目前最常被應(yīng)用仍為個人電腦(桌電及筆電)之電源供應(yīng)器與電視機(jī)，約占整體市場的一半以上。
Yole Developpement 電力電子領(lǐng)域分析師Alexandre Avron表示，SJ MOSFET之所以被前述產(chǎn)品廣泛應(yīng)用最重要的原因在于其體積的優(yōu)勢，與平面式(Planar) MOSFET相比，SJ MOSFET因?yàn)榘l(fā)熱量低，所以體積能夠大幅的縮小。同時也不能忽視混合動力(Hybrid)車與電動車的市場，，這些市場現(xiàn)在可能甚至不到500萬美元，但到2018年時卻將可能超過1億美元。
Yole Developpement這份報告也厘清SJ MOSFET在電動車與油電混合車市場的發(fā)展情形，明確地分析SJ MOSFET將如何被運(yùn)用在直流/直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器及充電器，以及其精確市場指標(biāo)的預(yù)測依據(jù)。
Avron指出，SJ MOSFET對產(chǎn)業(yè)應(yīng)用來說卻不太有吸引力，主要因?yàn)檫@些應(yīng)用的全橋電路(H-bridge)操作多不需以高頻轉(zhuǎn)換，只有在特定的拓?fù)湎袷嵌鄬哟位虻统杀镜碗娫吹慕鉀Q方案，如小型不斷電系統(tǒng) (UPS) 或住宅型太陽能系統(tǒng) (Residential PV) 才有用武之地，但平面型的MOSFET或是絕緣閘雙極晶體管(IGBT)就可以滿足這些應(yīng)用技術(shù)層面的需求，成本還更加低廉，因此SJ MOSFET目前發(fā)展仍局限于高階的應(yīng)用。
SJ MOSFET的技術(shù)主要有兩種，其一為由英飛凌(Infineon)開發(fā)的多磊晶技術(shù)，藉由摻雜(doping)磊晶在磊晶層上形成島狀的摻雜區(qū)域，使該區(qū)域擴(kuò)散形成一個氮摻雜(N-doped)平面。另一種技術(shù)則采用深反應(yīng)離子蝕刻挖出溝槽狀結(jié)構(gòu)，再將氮摻雜材料填補(bǔ)于溝槽，制造出超接面的結(jié)構(gòu)，開發(fā)此科技的業(yè)者主要為東芝(Toshiba)，快捷半導(dǎo)體(Fairchild Semiconductor) 及艾斯摩斯科技(IceMOS Technology)。
Avron指出，科技的進(jìn)展使得多磊晶與深蝕刻技術(shù)發(fā)展越發(fā)競爭，東芝剛推出第4代DTMOS，是一種具備較小間距(pitch)的深溝槽結(jié)構(gòu)MOSFET，可采用更小的晶粒且改善導(dǎo)通電阻(RdsON)，雖然制造成本仍高于英飛凌的CoolMOS，但將會越來越具競爭力。
化合物半導(dǎo)體(compound semiconductor)是SJ MOSFET的強(qiáng)勁競爭對手，如碳化矽(SiC)因?yàn)槟艹惺茌^高的電壓，有潛力應(yīng)用于高階解決方案，預(yù)計到2015年前矽都還會是主流，另外IGBT兼具價格與轉(zhuǎn)換效率兩者優(yōu)勢，美商國際整流器(International Rectifier)正在研發(fā)足以與SJ MOSFET相抗衡的高速IGBTs，到頭來SJ MOSFET可能定位于這兩者中間，并視電壓、應(yīng)用及轉(zhuǎn)頻的需求，而與碳化矽、高速IGBT、IGBT或氮化鎵相互競爭。
這份報告也包含封裝技術(shù)的革新，2010年意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)與英飛凌雙雙以極小尺寸的一般封裝技術(shù)保持領(lǐng)先地位，體積大小向來是消費(fèi)型應(yīng)用的關(guān)鍵，此技術(shù)提供的小體積優(yōu)勢與消費(fèi)者應(yīng)用需求完美契合。
2012年電力電子一片慘淡，IGBT的營收下跌20~25%，但同時SJ MOSFET卻成長8.3%，Yole Developpement預(yù)估漲勢將會一路持續(xù)至2018年，并超越10億美元大關(guān)，此預(yù)測彰顯了SJ MOSFET技術(shù)的必要性。2011年時SJ MOSFET產(chǎn)能遠(yuǎn)無法應(yīng)付需求，因此2012年時市場才未受大環(huán)境影響，對業(yè)者來說這樣的供需失衡恰好作為緩沖，故 Yole Developpement相信市場將會在2013年回復(fù)正常供需平衡。
SJ MOSFET市場規(guī)模預(yù)測
隨著越來越多的業(yè)者加入競爭，顯現(xiàn)SJ MOSFET的發(fā)展?jié)摿?，如同這份報告中所指出，過去36個月以來已經(jīng)有8家新的業(yè)者加入競爭，其中中國的晶圓代工及其無晶圓廠的合作對象們，將會逐漸對目前幾家具高市占的龍頭帶來威脅。
隨著技術(shù)逐漸普及，越來越多的業(yè)者也隨之投入競爭，如美格納半導(dǎo)體(Magnachip)及安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)，此技術(shù)也逐漸普及于中國各晶圓廠，使得情況更為單純。2010年的市場主要由傳統(tǒng)幾家業(yè)者瓜分，英飛凌身為將此技術(shù)商業(yè)化的第一位，占據(jù)絕對的優(yōu)勢，但是最近一些業(yè)者的結(jié)盟合作將使競爭更加白熱化，逐漸均分市占。
且整合業(yè)者也跳出來表示他們不在乎制造的品牌，而是著重于規(guī)格是否能符合裝置的需求，為小型業(yè)者帶來利多。Yole Developpement預(yù)估，隨著中國，臺灣及日本的晶圓代工業(yè)者與裝置業(yè)者加入戰(zhàn)場，相信市場將逐漸均勻瓜分，許多小型業(yè)者加總起來，將會逐漸鯨吞蠶食龍頭業(yè)者的市占。
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