що таке силовий напівпровідник

At present, the world's power semiconductor devices are mainly provided by three countries and regions: Europe, the United States, and Japan. They occupy about 70 percent of the global market share by virtue of advanced technology, manufacturing process, and leading quality management system.

On the demand side, about 39 percent of the world's power semiconductor device production capacity is consumed by mainland China, which is the world's largest demand power country, but its self-sufficiency rate is only 10 percent , and it is heavily dependent on imports.

Силові напівпровідники можна розділити на три категорії, одна – це силові інтегральні схеми, тобто силові пристрої типу IC-; другий — силові модулі, третій — силові дискретні пристрої. Силові дискретні пристрої діоди, транзистори, MOSFET, IGBT тощо.

Сценарії застосування силових напівпровідників включають ринок промислового застосування, ринок автомобільних додатків, застосування побутової електроніки та застосування бездротового зв’язку. Серед них найбільшу частку займає ринок промислового застосування.

Три покоління напівпровідникових матеріалів будуть співіснувати ще довго. Перше покоління напівпровідників: представлені елементарними напівпровідниками, такими як кремній (Si) і германій (Ge); друге покоління напівпровідників: представлені складовими напівпровідниками, такими як арсенід галію (GaAs) та фосфід індію (lnP); третє покоління напівпровідників: представлені напівпровідниками з широкозонною забороненою зоною, такими як нітрид галію (GaN) і карбід кремнію (SiC). Напівпровідникові матеріали третього{0}}покоління мають характеристики високої світлової ефективності, високої потужності, високої напруги та високої частоти.

У сфері середньої та малої потужності (напруга нижче 900 В) найбільш широко використовуються силові МОП-транзистори та супер-мОП-транзитори. У сфері середньої та високої потужності (напруга 1200 В-6500 В) IGBT є основним продуктом, який також є основним пристроєм живлення, придатним для автомобілів. У сфері надвисокої потужності (напруга вище 3,3 кВ, потужність 1-45 МВт) ринок тиристорів та тиристорів із вбудованим затвором (IGCT) є широким.

Протягом останніх років світовий ринок енергетичних напівпровідників стабільний на рівні від 15 до 20 мільярдів доларів США, що становить близько 5 відсотків світового ринку напівпровідників. Переважна більшість ринку монополізована іноземними виробниками, зокрема Infineon, TI, NXP, Renesas та ін. Є ще багато можливостей для заміни китайської продукції, а на десятку найбільших виробників припадає 57 відсотків частки ринку. У порівнянні з індустрією інтегральних мікросхем, ринкова концентрація дискретних пристроїв нижча, а комерційні екологічні бар'єри невисокі.

На ринку енергетичних напівпровідників найбільша компанія Infineon з 19 відсотками; відповідно до типів продукції, найважливішими продуктами є mosfet і IGBT. Для інших продуктів, BJT, тиристорів і діодів, ринок дуже фрагментований і має низьку вартість. За даними IHS, у 2016 році МОП-транзистори становили 55% загального ринку транзисторів, за ними йдуть IGBT і BJT з 30% і 15% частками.

З точки зору найважливіших ринків IGBT і MOSFET, Infineon займає перше місце у світі за часткою ринку. Інші компанії, включаючи Mitsubishi Electric, Fuji Electric, Renesas і ST, також мають високі частки ринку. На відміну від сильно фрагментованого ринку діодів і транзисторів, ринки IGBT і MOSFET мають вищу концентрацію ринку через вищі технічні бар'єри.

China's domestic IGBT market accounts for about 50 percent of the total global demand. However, the current domestic market share is mainly monopolized by international giants, and the localization rate is only 11 percent . Jiaxing Star is a leading domestic IGBT company, and its products also have automotive grades. At present, the market share of leading power semiconductor companies in mainland China, represented by Yangjie Technology, Huawei Electronics, Silan Microelectronics, and Jiejie Microelectronics, is very low, and there is huge room for import substitution. The domestic professional automotive semiconductor manufacturers with a certain market position, BYD and Jiangsu Hongwei are relatively prominent. QA Session Question 1: What do you think of the mainland company's entry into the power semiconductor field through the acquisition of Anshi? Will it be able to catch up with leading companies such as Infineon in the future?

Відповідь: Компанії з материка приходять, щоб придбати деякі зрілі іноземні компанії, багато з яких є високоякісними{0}}активами. З особистої точки зору, це позитивно, і це дійсно може допомогти нашим материковим компаніям пришвидшити вихід у цю сферу.

Чи зможе Nexperia наздогнати Infineon в майбутньому? Перший – це не компанія такого ж розміру. По-друге, у сферах, які може задіяти Nexperia, деякі продукти належать до першого ешелону.

Питання 2: У Китаї є багато державних виробників напівпровідників. Який тип компаній з більшою ймовірністю виграє?

Відповідь: Чи є технологія провідною, чи є співвідношення ціни{0}}достатньо високим, а потім – обслуговування, стабільність постачання, різноманітність продуктів, майбутній продукт і макет ринку тощо. Ці характеристики будуть визначати конкурентоспроможність підприємств, тому це питання, яке потребує комплексного розгляду.

Питання 3: Які технічні показники для оцінювання силового обладнання?

В: Простіше кажучи, основні напрямки: рівень напруги, робоча частота, робоча потужність тощо.