功率半导体对设备和材料国产化的需求

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随着新源车的发展，功率半导体的市场正急速扩大，市场的扩大，也对相关生产设备和材料提出要求。在国产替代的大背景下，中国功率半导体企业对设备和材料有着怎样的需求呢？华润微电子运营中心副总经理孙剑在行业活动中表示：功率半导体要朝着低阻抗、高功率、高频特性、高耐压、低功耗、高可靠等方面发展。他细分了中国在功率器件生产设备和材料上的国产化率的基本情况后，指出，设备的稳定性、材料的一致性，当是行业发展所追求的方向。希望行业共同努力，来推进设备和材料的不断国产化。以下为其演讲的精华内容分享。

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功率半导体市场格局

近年来，在新源车的拉动下，全球功率半导体市场的规模持续增加。这其中，作为全球最大的功率半导体市场消费，中国的功率半导体市场规模也是稳步增长，年中国半导体功率的市场规模突破了亿人民币，约占全球总规模的三分之一。在“减碳”的要求下，中国新源车的发展正在加速，未来，功率半导体的规模还将持续增加，预计年中国功率半导体市场规模达.6亿美元，近亿人民币。

具体说来，目前，中国国内功率半导体市场产品需求主要以电源管理IC\MOSFET\IGBTO为主。这三大产品在整个功率半导体市场的占比分别为61%、20.2%以及13.9%。中国功率半导体国产化的程度，总平均值在40%左右，还有60%为国外厂商所占有。

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功率半导体技术的挑战与发展方向

功率器件覆盖了所有的电子制造业，当前已经从传统工业控制和计算机、通信、消费类电子、汽车扩展到新能源、电动汽车、轨道交通、智能电网等新领域。功率器件下游产业的需求，也让模块化、大功率引领市场趋势。功率半导体的发展将驶入快车道，特别是随着智能制造和新基建的深入推进，以及“双碳战略”的落实，功率半导体作为实现电气化系统以及节能环保的核心零部件，未来将在智能电网、新能源汽车、云计算和大数据中心等有着大量及迫切的应用。

功率半导体的发展有三个注意点：

产品的迭代。虽然，功率半导体无需引进高端的设备和材料，但功率半导体也需要在特色应用工艺上，要相当重视。比如衬底、外延、背面减薄、深度刻蚀与填充、化镀与幅照等特色工艺，在功率半导体行业里亟需突破的关键点。

制造成本。半导体产品的价格每年都在下降，所以必须要很好地控制成本，让成本每年随之下降。国内企业，一定要在成本上不断地进取，相较进品产品，应高度体现成本优势。

品质和性能要保持高可靠的状态。国内功率半导体还是集中于消费类和中低端电源控制用市场。而走到高端消费电子与车规级芯片应用，则高度依赖国际厂商的产品。高端市场验证周期长，以及行业发展的生态不完整，国产产品的品质和性能，高可靠性还不够。

也就是说，国内功率半导体，工艺要不断突破、成本要降低、品质要不断加强，才能做到功率半导体的健康发展。

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功率半导体带来的新需求

功率半导体经过的迭代如下：传统的DMOS\SJ\SGT\IGBT\第三代半导体，每一代有每一代的难点。第三代半导体引入了更高难的工艺，包括外延、高温高能注入、耐高温厚胶等等。几代功率半导体的演进，衍生出许多需要攻克的工艺难点。工艺难点的背后，还是设备难点，包括原材料难点。

总的说来，功率半导体要朝着低阻抗、高功率、高频特性、高耐压、低功耗、高可靠等方面发展。从迭代的需求来看，不管是IGBT\FRD,第三代半导体都是这样的应用场景，功率半导体的发展趋势。

在功率半导体发展的过程中，封装是一个必不可少的思考维度。功率封装市场基本上朝大功率、高性能、小型化的方向发展，所以，核心需求就是高效率、高散热、模块集成，所以，引出了各种各样的封装门类，包括功率单管、功率模块集成、功率晶圆级封装。就是把功率密度、散热、小型化需求以及集成，做到极致。

从功率半导体发展带来的需求，从设备端、材料端来看，设备端，在设备领域中，清洗机、金属薄膜机等有国产成熟的供应商，而在涂胶显影机、刻蚀机、蒸镀机、硅外延沉积机、化学机械研磨机、高低温炉管机台在国内还处于研发阶段，至于，曝光机台、贴膜机、减膜机、沟道隔离薄膜填充机则是能力不够，还比软欠缺。

在材料领域，金属靶材、化学品、抛光垫、抛光液、金属靶、i线光刻胶等国内有成熟的供应商，深紫外光刻胶、研磨轮、抗反射层等已处于研发阶段，但蓝膜则相对能力不够。

在零部件领域，在多个核心零部件方面，都是出自传统国际大厂。在封装测试领域，国产在关键设备上，比如纳米银烧结炉、真空甲酸回流炉，基本是空白。在材料上，蓝膜、UV膜、以及纳米银，也完全依赖外国进口。

综上而论，设备的稳定性、材料的一致性，当是我们行业发展的应当追求的方向。希望行业共同努力，来推进设备和材料的不断国产化。

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有关华润微电子

华润微电子，作为中国功率半导体的龙头企业，除专注于传统功率器件外，还在积极布局第三代半导体，瞄准将来的应用领域，包括充电设施、电动汽车、光伏、电源等等。

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