半導(dǎo)體功率器件廣泛應(yīng)用于汽車、家電、光伏、風(fēng)電、軌交等領(lǐng)域，滲透進(jìn)了人們生活的方方面面。從 2016 年下半年開(kāi)始，功率半導(dǎo)體器件行情回暖，需求持續(xù)旺盛，但是受限于產(chǎn)能，原廠交貨周期開(kāi)始延長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō) MOSFET、整流管和晶閘管的交貨周期是 8 周左右，但現(xiàn)在部分 MOSFET、整流管和晶閘管交期已被延長(zhǎng)到 24 至 30 周。

 

我國(guó)的功率半導(dǎo)體器件的起步雖然較晚，但是市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速。從 2011 年的 1386 億元增長(zhǎng)到 2016 年的 2088 億元，年均復(fù)合增速達(dá) 8.53%， 已經(jīng)成為全球最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)之一。但是我國(guó)的功率半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商與國(guó)際巨頭相比還有較大差距。 目前全球主要的功率半導(dǎo)體廠商均為英飛凌、德儀、 STM、恩智浦等國(guó)外企業(yè)。國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體器件需要大量進(jìn)口，如 IGBT 有 90%依賴進(jìn)口，因此進(jìn)口替代空間巨大。

 

為推動(dòng)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 2014 年國(guó)家成立了千億規(guī)模的國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡(jiǎn)稱“大基金”）。由于從本質(zhì)上講，功率半導(dǎo)體器件與集成電路（IC）芯片非常類似，它們都由 PN結(jié)、雙極型晶體管、 MOS 結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此兩者的理論基礎(chǔ)相同，大多數(shù)工藝也相同。 因此大基金的設(shè)立也有利于功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展。 2016 年， 大基金以 6 億元入股士蘭微，投資 8 英寸芯片生產(chǎn)線，用于生產(chǎn) IGBT。

 

國(guó)內(nèi)的企業(yè)也在積極追趕，并取得了不錯(cuò)的成果。如捷捷微電已經(jīng)具備自主設(shè)計(jì)和制造晶閘管的能力， 研發(fā)并生產(chǎn) 200 多種型號(hào)和規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。 揚(yáng)杰科技的產(chǎn)品涵蓋了整流橋、二極管、MOSFET 模塊等產(chǎn)品，并積極布局 SiC 寬禁帶半導(dǎo)體。 士蘭微的產(chǎn)品在全球中等尺寸（芯片尺寸小于等于 150mm）的芯片生產(chǎn)企業(yè)中位居第五位， 8 英寸芯片生產(chǎn)線也在 2017 年上半年已經(jīng)進(jìn)入試生產(chǎn)階段。華微電子已經(jīng)成功研發(fā)第六代 IGBT 產(chǎn)品，并且在新能源汽車、充電樁、變頻家電等領(lǐng)域取得了良好的應(yīng)用反饋。

 

功率半導(dǎo)體器件，

 

電力控制的核心器件

 

通常所用的電力有交流和直流兩種，比如從公用電網(wǎng)上得到的電力是 50Hz 的交流電，從蓄電池或干電池得到的是直流電。而從這些電源得到的電源往往不能直接滿足使用要求，需要進(jìn)行電力變換。電力變換通常分為四類：交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流。交流變直流稱為整流，直流變交流稱為逆變。直流變直流是指電壓（或電流）改變。交流變交流的內(nèi)容比較多，可以改變頻率、相數(shù)或電壓。

 

電力變換的種類

 

比如電動(dòng)汽車中的蓄電池輸出的是直流電，而電動(dòng)車使用的電動(dòng)機(jī)主要是交流感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)。以交流異步電機(jī)為例，它由外面的固定的定子和內(nèi)部的轉(zhuǎn)子組成。當(dāng)在定子上通上交流電，電流的變化就能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)就使內(nèi)部的轉(zhuǎn)子閉合線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并跟著磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)。 交流異步電動(dòng)機(jī)的常用調(diào)速方法是改變接通在定子上的交流電的頻率來(lái)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 因此對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，需要將蓄電池輸出的直流電逆變成為交流電，并且能控制交流電的頻率。

 

交流異步電機(jī)的原理圖

 

逆變電路的基本結(jié)構(gòu)是通過(guò)四個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)改變負(fù)載上的電流方向。 當(dāng) S1 和 S4 閉合， S2 和 S3 斷開(kāi)，負(fù)載上的電流從左往右。當(dāng) S1 和 S4 斷開(kāi)， S2 和 S3 閉合，負(fù)載上的電流從右往左。通過(guò)這種方法就可以將直流電逆變成為交流電，而且通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的頻率可以控制交流電的頻率。 類似的電力變換還有很多，如風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)生的電力是不穩(wěn)定的粗電，需要精煉之后才能上傳到電網(wǎng)上使用；照明用的 LED 燈需要鎮(zhèn)流器先將交流電轉(zhuǎn)為直流電；快充蓄電池也需要將交流電先轉(zhuǎn)為直流電；電動(dòng)汽車中不同的電子設(shè)備（如顯示屏、車燈、雨刷器等）使用的電壓不同，需要將蓄電池輸出的電壓進(jìn)行升壓或降壓。 電子電力技術(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)了人們生活的方方面面。

 

逆變電路原理

 

功率半導(dǎo)體器件可以用來(lái)控制電路通斷， 從而實(shí)現(xiàn)電力變換。 一般將額定電流超過(guò) 1A 的半導(dǎo)體器件歸類為功率半導(dǎo)體器件，這類器件的阻斷電壓分布在幾伏到上萬(wàn)伏。常見(jiàn)的功率半導(dǎo)體器件有金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管芯片（IGBT）及模塊、快恢復(fù)二極管（FRD）、垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（VDMOS）、可控硅（SCR）、 5 英寸以上大功率晶閘管（GTO）、集成門(mén)極換流晶閘管（IGCT）等。

 

英飛凌的功率器件

 

功率半導(dǎo)體器件可以分為不可控、 半控型和全控型三種。半控型只能通過(guò)控制信號(hào)過(guò)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷， 典型的有晶閘管。全控型則可以通過(guò)控制信號(hào)來(lái)控制其導(dǎo)通和關(guān)斷，典型的有 MOSFET 和 IGBT。目前在中小功率范圍內(nèi)，全控型器件已經(jīng)取代了過(guò)去傳統(tǒng)的半控型器件晶閘管，但是因?yàn)榫чl管的擊穿電壓更高，因此在大功率應(yīng)用領(lǐng)域還有較大份額。 從本質(zhì)上講，功率半導(dǎo)體器件與集成電路（IC）芯片非常類似，它們都由 PN 結(jié)、雙極型晶體管、 MOS 結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此兩者的理論基礎(chǔ)相同，大多數(shù)工藝也相同。不過(guò)功率半導(dǎo)體器件用于電力變換和控制，而集成電路芯片用于信息處理，前者需要工作在幾伏到上萬(wàn)伏的環(huán)境中， 而后者只工作在幾伏的環(huán)境中，用高低電平來(lái)表示 1 和 0。

 

功率半導(dǎo)體的分類

 

 

我國(guó)的功率半導(dǎo)體器件的起步雖然較晚，但是市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速。從 2011 年的 1386 億元增長(zhǎng)到 2016 年的2088 億元，年均復(fù)合增速達(dá) 8.53%。已經(jīng)成為全球最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)之一。但是我國(guó)的功率半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商與國(guó)際巨頭相比還有較大差距。

 

我國(guó)功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模

 

2015 年全球主要的功率半導(dǎo)體廠商均為英飛凌、德儀、 STM、恩智浦等國(guó)外企業(yè)。 國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體器件需要大量進(jìn)口，如 IGBT 有 90%依賴進(jìn)口。

 

2015 年全球功率半導(dǎo)體主要廠商市場(chǎng)份額

 

2014 年，我國(guó)成立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡(jiǎn)稱“大基金”）用于推動(dòng)我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展?；鸪跗谝?guī)模 1200 億元，截止 2017 年 6 月規(guī)模已達(dá)到 1387 億元， 撬動(dòng)的地方集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(包括籌建中)達(dá) 5145 億元。 大基金設(shè)立以來(lái)， 實(shí)施項(xiàng)目覆蓋了集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、裝備、材料、生態(tài)建設(shè)等各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)業(yè)鏈上的完整布局。 由于從本質(zhì)上講，功率半導(dǎo)體器件與集成電路（IC）芯片非常類似，它們都由 PN 結(jié)、雙極型晶體管、 MOS 結(jié)構(gòu)構(gòu)成，因此兩者的理論基礎(chǔ)相同，大多數(shù)工藝也相同。因此大基金的設(shè)立也有利于功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展。 2016 年，大基金以 6 億元入股士蘭微，投資 8 英寸芯片生產(chǎn)線，用于生產(chǎn) IGBT。

 

國(guó)家大基金投資的企業(yè)

 

下游需求旺盛，

 

功率半導(dǎo)體器件交貨期延長(zhǎng)

 

從 2016 年下半年開(kāi)始，功率半導(dǎo)體器件行情回暖，需求持續(xù)旺盛，但是受限于產(chǎn)能，原廠交貨周期開(kāi)始延長(zhǎng)。 一般來(lái)說(shuō) MOSFET、整流管和晶閘管的交貨周期是 8 周左右，但現(xiàn)在部分 MOSFET、整流管和晶閘管交期已被延長(zhǎng)到 24 至 30 周。供不應(yīng)求加劇，供應(yīng)商開(kāi)始上調(diào)價(jià)格。 2017 年 9 月 1 日，長(zhǎng)電科技發(fā)出通知，將公司所有的 MOSFET 價(jià)格上調(diào) 20%。 9 月 19 日，長(zhǎng)電科技再次上調(diào)價(jià)格。 在長(zhǎng)電大漲 MOSFET 價(jià)格后，其它供貨商立刻全面跟進(jìn)漲價(jià)，包括大中、尼克松、富鼎等臺(tái)系 MOSFET 供貨商紛紛漲價(jià)。

 

電子元器件的周期延長(zhǎng)

 

功率半導(dǎo)體器件需求旺盛的一個(gè)重要原因是下游新能源汽車的高速增長(zhǎng)。 我國(guó)作為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)， 2017 年前十月新能源汽車產(chǎn)量達(dá) 51.7 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 45.63%，預(yù)計(jì)全年 70 萬(wàn)輛銷售目標(biāo)有望完成。 而汽車電子是功率半導(dǎo)體器件最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一， 2016 年占比達(dá) 42%。

 

我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量保持高速增長(zhǎng)

 

中國(guó)功率半導(dǎo)體下游應(yīng)用市場(chǎng)分布

 

 

MOSFET 和 IGBT 是目前最常用的兩種功率半導(dǎo)體器件。 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET），簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管， 是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管(field-effect transistor)。 通過(guò)在柵極（G）上施加電壓， 使得源極（S）和漏極（D）之間導(dǎo)通，當(dāng)撤去電壓或施加負(fù)電壓，則使得源極（S）和漏極（D）之間斷開(kāi)。 n 基極層是為了防止在關(guān)斷的情況下元件被高壓擊穿。 因此需要承受的電壓越高， n 基極層就越厚，電阻也就越大。

 

MOSFET的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

為了改善 MOSFET 的電壓耐受性， 絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）在 MOSFET 的基礎(chǔ)上增加一層 P+層，與n 基極層形成了一個(gè) pn 二極管。在關(guān)斷情況下，形成的 pn 結(jié)承受了絕大股份電壓，而結(jié)構(gòu)中的 MOSFET 不需要承受高壓，因此提高了元件的耐壓性能。因此 IGBT 一般用在高壓功率產(chǎn)品上，電壓范圍一般 600V-6500V；MOSFET 應(yīng)用電壓相對(duì)較低，從十幾伏到 1000V。 但是 IGBT 的延遲時(shí)間要大于 MOSFET，因此 IGBT 應(yīng)用在切換頻率低于 25kHz 的場(chǎng)景，而 MOSFET 可以應(yīng)用于切換頻率大于 100kHz 的場(chǎng)景。

 

IGBT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

全球功率 MOSFET 的主要廠商有英飛凌、安森美半導(dǎo)體、瑞薩等國(guó)際巨頭。其中英飛凌在功率 MOSFET的市場(chǎng)份額達(dá)到 26.4%，是第二位的安森美半導(dǎo)體的兩倍，是功率 MOSFET 行業(yè)的龍頭。 國(guó)內(nèi)的功率 MOSFET市場(chǎng)份額也主要被英飛凌、安森美半導(dǎo)體、瑞薩等國(guó)際巨頭占據(jù)，只有士蘭微和華微電子分別占據(jù)了 1.9%和 1.1%的市場(chǎng)份額，進(jìn)口替代的空間巨大。

 

2016 年全球功率 MOSFET 主要廠商市場(chǎng)份額

 

2016 年國(guó)內(nèi)功率 MOSFET 主要廠商市場(chǎng)份額

 

國(guó)內(nèi)功率 MOSFET 的主要生產(chǎn)廠商

 

IGBT 應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，小到家電、數(shù)碼產(chǎn)品，大到軌道交通、航空航天，以及清潔發(fā)電、新能源汽車、智能電網(wǎng)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)都會(huì)用到 IGBT。按電壓分布來(lái)看，消費(fèi)電子領(lǐng)域的所用的 IGBT 一般在 600V 以下；

 

太陽(yáng)能逆變器和新能源汽車通常在 1200V 左右；軌道交通所使用的 IGBT 電壓在 3300V-6500V 之間。

 

按電壓分布 IGBT 各應(yīng)用領(lǐng)域

 

根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至 2015 年， 我國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模 94.8 億元， 2008-2015 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到13.65%；但我國(guó) IGBT 起步晚，國(guó)產(chǎn)化率僅為 10%，其余 90%的 IGBT 仍依賴進(jìn)口。

 

我國(guó) IGBT 市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 13.65%

 

我國(guó) IGBT 器件國(guó)產(chǎn)化率僅 10%

 

我國(guó)大功率 IGBT 在軌交領(lǐng)域的率先實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)生產(chǎn)和進(jìn)口替代， 新能源汽車領(lǐng)域相對(duì)薄弱，進(jìn)口替代進(jìn)行時(shí)。 在新能源汽車領(lǐng)域， IGBT 主要運(yùn)用于電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載空調(diào)系統(tǒng)和充電樁。

 

①IGBT 主要用于電機(jī)控制器中，在電機(jī)控制器的成本占比約為 30%， IGBT 將動(dòng)力電池的直流電逆變成交流電提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

 

②充電樁中， IGBT 主要運(yùn)用于直流快充電樁，直流電樁通過(guò)三相電網(wǎng)輸入交流電，經(jīng)過(guò)三相橋式不可控整流電路整流變成直流電，濾波后提供給高頻 DC-DC 功率變換器， 進(jìn)而輸出需要的直流，為電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池充電。

 

③車載空調(diào)系統(tǒng)中也會(huì)用到 IGBT，實(shí)現(xiàn)小功率的 DC/AC 逆變，從而驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行。

 

IGBT 在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的典型應(yīng)用

 

根據(jù)行業(yè)研究數(shù)據(jù)，新能源汽車所用的 IGBT 一般約占電動(dòng)汽車總成本的 10%。截至 2016 年年底，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到 51.7 萬(wàn)輛； 2016 年 11 月國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》：到 2020 年， 新能源汽車實(shí)現(xiàn)當(dāng)年產(chǎn)銷 200 萬(wàn)輛以上，累計(jì)產(chǎn)銷超過(guò) 500 萬(wàn)輛。根據(jù)我們的測(cè)算， 2017-2020 年我國(guó)新能源汽車年均增速約為 40%， 2017-2020 年新增新能源汽車產(chǎn)量約為 516 萬(wàn)輛，按照平均每輛車 10 萬(wàn)生產(chǎn)成本， IGBT 占比 10%計(jì)算， 2017-2020 年，新能源汽車所帶動(dòng)的 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 516 億元。

 

我國(guó)新能源汽車產(chǎn)品預(yù)計(jì)每年 40%增速

 

IGBT 主要運(yùn)用于直流充電樁。 2015 年 11 月，發(fā)改委、能源局、工信部、住建部四部委聯(lián)合印發(fā)《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020 年)》通知，明確到 2020 年，新增集中式充換電站超過(guò) 1.2 萬(wàn)座，分散式充電樁超過(guò) 480 萬(wàn)個(gè)，以滿足全國(guó) 500 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車充電需求。

 

目前我國(guó)充電樁市場(chǎng)存量約為 20 萬(wàn)座，十三五期間仍有近 500 萬(wàn)充電樁的建設(shè)需求，假設(shè)其中直流充電樁100 萬(wàn)座，單位成本 10 萬(wàn)， IGBT 占總成本比例為 20%，則 2017-2020 年，充電樁所帶動(dòng)的 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 200 億元。

 

綜上，整個(gè)新能源汽車領(lǐng)域（汽車+充電樁）的快速布局和發(fā)展，將有力拉動(dòng) IGBT 市場(chǎng)需求，十三五剩余期間（2017-2020）， IGBT 在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò) 700 億元。

 

IGBT 方面全球 IGBT 市場(chǎng)中最主要的供應(yīng)廠商包括英飛凌(Infineon)、三菱(Mitsubishi)、富士電機(jī)(FujiElectric)、東芝(Toshiba)、 ABB、仙童(Fairchild)。其中，西門(mén)康、仙童 （Fairchild）等企業(yè)在消費(fèi)級(jí) IGBT 領(lǐng)域處于優(yōu)勢(shì)地位； ABB、英飛凌、三菱電機(jī)在中等電壓的工業(yè)級(jí) IGBT 領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)； 在 3300V 以上高電壓等級(jí)的領(lǐng)域， 英飛凌、 ABB、三菱三家公司占據(jù)壟斷地位， 代表著國(guó)際 IGBT 技術(shù)的最高水平。

 

根據(jù)英飛凌年報(bào)， 2015 年英飛凌以 27.6%的市占率穩(wěn)坐全球 IGBT 市場(chǎng)頭把交椅，其次為三菱電機(jī)和 Fuji，分別 20.6%和 12.5%的市場(chǎng)份額；全球 CR5 達(dá)到 73.2%，集中度較高。

 

2015 年全球功率半導(dǎo)體器件 IGBT 市場(chǎng)份額占比

 

國(guó)內(nèi) IGBT 產(chǎn)業(yè)起步較晚，產(chǎn)業(yè)鏈中主要有 26 家企業(yè)，其中 IDM 模式企業(yè)有 7 家，封裝模塊企業(yè) 6 家，芯片設(shè)計(jì) 10 家，芯片制造 5 家。

 

國(guó)內(nèi) IGBT 產(chǎn)業(yè)鏈主要公司及主要產(chǎn)品

 

 

捷捷微電的主要產(chǎn)品是晶閘管、半導(dǎo)體防護(hù)器件。 從產(chǎn)品構(gòu)造劃分，可以分為功率半導(dǎo)體芯片和封裝器件。封裝器件是芯片經(jīng)過(guò)后道工序封裝后制成，因此芯片是決定功率半導(dǎo)體分立器件性能的核心。 晶閘管主要用于電力變換與控制，通過(guò)微小的信號(hào)功率對(duì)大功率的電力進(jìn)行控制，具有體積小、重量輕、耐壓高、容量大、效率高、控制靈敏、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。晶閘管除了用于整流，還可以作為無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電力的逆變和變頻等變換。半導(dǎo)體防護(hù)器件主要有半導(dǎo)體放電管（TSS）、瞬態(tài)抑制二極管（TVS）、靜電防護(hù)元件（ESD）、高壓觸發(fā)二極管（SIDAC）等，可用于汽車電子、手機(jī)、戶外安防、電腦主機(jī)等各類需要防浪涌沖擊、防靜電的領(lǐng)域，用于保護(hù)電子電路。

 

現(xiàn)階段，相比全控型的功率半導(dǎo)體分立器件如 MOSFET 和 IGBT，晶閘管是我國(guó)半導(dǎo)體分立器件中技術(shù)比較成熟的細(xì)分產(chǎn)品。此外在普通晶閘管的基礎(chǔ)上，已經(jīng)派生出了單向晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管、高頻晶閘管等新型晶閘管，在性能上彌補(bǔ)了普通晶閘管的不足。在功率半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)，晶閘管的價(jià)格明顯低于 MOSFET 和 IGBT。而且在所有功率半導(dǎo)體分立器件中，晶閘管耐壓容量最高（可達(dá) 12KV 以上）、電流容量最大（可達(dá) 6000A 以上），因此在高壓直流輸電、靜止無(wú)功補(bǔ)償、大功率直流電源等領(lǐng)域占有十分重要的地位。

 

芯片經(jīng)過(guò)封裝后形成功率半導(dǎo)體分立器件

 

國(guó)內(nèi)大多數(shù)半導(dǎo)體分立器件制造商不具備芯片設(shè)計(jì)和制造的能力， 僅從事半導(dǎo)體分立器件的封裝。而捷捷微電已經(jīng)形成以芯片研發(fā)和制造為核心，芯片封裝為配套的完整生態(tài)鏈，已經(jīng)研發(fā)并生產(chǎn) 200 多種型號(hào)和規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)外知名客戶如西班牙法格電子公司、浙江德力西電器股份有限公司、無(wú)錫羅姆半導(dǎo)體科技有限公司等都在逐步增加對(duì)公司產(chǎn)品的采購(gòu)數(shù)量。 近幾年，公司收入保持較快增長(zhǎng)， 營(yíng)業(yè)收入從 2011 年的 1.7 億元增長(zhǎng)到 2016 年的 3.32 億元，復(fù)合增速為 14.25%。 2017 年前三季度營(yíng)業(yè)收入同比增長(zhǎng) 32%，歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng) 27%。公司收入的增長(zhǎng)主要來(lái)源于產(chǎn)品銷量的增加。

 

 

公司產(chǎn)品比較齊全，涵蓋了整流橋、二極管、 MOSFET 模塊等產(chǎn)品，采用 IDM（設(shè)計(jì)+制造+封測(cè)）經(jīng)營(yíng)模式。集成電路領(lǐng)域的兩個(gè)重要基礎(chǔ)是工藝能力和設(shè)計(jì)能力。因?yàn)閿?shù)字邏輯芯片的生命周期短，迭代較快，采用一般采用 fabless 模式，適應(yīng)行業(yè)的快速發(fā)展。但是分立器件的壁壘是制造工藝，而工藝的迭代速度要比電路設(shè)計(jì)的迭代速度慢，因此分立器件有較長(zhǎng)的生命周期，采用 IDM 模式能提高自己的技術(shù)壁壘。 公司的光伏二極管、貼片式整流橋及車用大功率二極管芯片能產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率居于行業(yè)領(lǐng)先地位。

 

公司沿著建設(shè)硅基 4 寸、 6 寸、 8 寸晶圓工廠，以及分別對(duì)應(yīng)的中高端二極管、 MOSFET、 IGBT 封裝工廠的道路不斷提升工藝水平。同時(shí)進(jìn)行碳化硅基同類晶圓和封裝產(chǎn)線的建設(shè)， 把握行業(yè)趨勢(shì)，積極布局寬禁帶半導(dǎo)體。目前公司在 4 寸晶圓板塊持續(xù)擴(kuò)大 GPP 工藝芯片和汽車電子芯片產(chǎn)能。6 寸晶圓板塊加大研發(fā)，實(shí)現(xiàn) Trench工藝芯片、中高端 MOSFET 芯片大規(guī)模量產(chǎn)。 8 寸晶圓板塊還處于規(guī)劃中。外延并購(gòu)方面，收購(gòu) MCC（美國(guó)）、美微科（臺(tái)灣）和美微科（深圳）。 公司營(yíng)收保持快速發(fā)展，營(yíng)業(yè)收入從 2011 年的 4.50 億元增長(zhǎng)到 2016 年的11.90 億元，復(fù)合增速達(dá) 21.49%。

 

 

公司主要產(chǎn)品包括集成電路、半導(dǎo)體分立器件、 LED 產(chǎn)品等三大類，采用 IDM 模式。公司芯片產(chǎn)能達(dá) 20萬(wàn)片/月，根據(jù) IC insight 在 2016 年 12 月發(fā)布的數(shù)據(jù)，士蘭微的產(chǎn)品在全球中等尺寸（芯片尺寸小于等于 150mm）的芯片生產(chǎn)企業(yè)中位居第五位。 2016 年公司的 8 英寸芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目獲得了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金 6 億元投資， 2017 年上半年已經(jīng)進(jìn)入試生產(chǎn)階段，下半年將完成高壓集成電路、超結(jié) MOSFET、 IGBT 等工藝平臺(tái)的導(dǎo)入和量產(chǎn)爬坡。 公司營(yíng)業(yè)收入穩(wěn)步增長(zhǎng)，從 2011 年的 15.46 億元增長(zhǎng)到 2016 年的 23.75 億元，復(fù)合增速為8.97%。 但是歸母凈利潤(rùn)波動(dòng)比較大，主要是因?yàn)殇N售凈利率比較低，僅有 5%左右，因此受成本和研發(fā)費(fèi)用波動(dòng)的影響比較大。

 

 

公司采用 IDM 模式， 擁有 4 英寸、 5 英寸與 6 英寸等多條功率半導(dǎo)體分立器件及 IC 芯片生產(chǎn)線。公司芯片加工能力超過(guò) 400 萬(wàn)片/年，封裝資源為 60 億只/年。公司產(chǎn)品有 IGBT、 VDMOS、 FRED、 SBD、 BJT、 IPM等，主要應(yīng)用于汽車電子、電力電子、光伏逆變、工業(yè)控制與 LED 照明等領(lǐng)域。 目前公司第六代 IGBT 產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)成功，并且在新能源汽車、充電樁、變頻家電等領(lǐng)域取得了良好的應(yīng)用反饋。 2012 年開(kāi)始公司毛利率和凈利率大幅下降，毛利率僅有 20%左右，下降了近 10 個(gè)百分點(diǎn)，凈利率僅有 3%左右。但是 2017 年開(kāi)始毛利率和凈利率出現(xiàn)了回升。而營(yíng)業(yè)收入和歸母凈利潤(rùn)也在振蕩上升。預(yù)計(jì)隨著第六代 IGBT 的出貨，公司的業(yè)績(jī)將有望改善。