過去,人們常把集成電路比作電子系統(tǒng)的大腦,而把功率半導(dǎo)體器件比作四肢,因為集成電路的作用是接受和處理信息,而功率器件則根據(jù)這些信息指令產(chǎn)生控制功率,去驅(qū)動相關(guān)電機進行所需的工作.如今,新型功率半導(dǎo)體器件如MOSFET（金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）及功率集成電路應(yīng)用逐漸普及,其為信息系統(tǒng)提供電源的功能也越來越引人注目.功率半導(dǎo)體器件在電子系統(tǒng)中的地位已不僅限于"四肢",而是為整個系統(tǒng)"供血"的"心臟". 市場增速回升 　　隨著世界各國對節(jié)能減排的需求越來越迫切,功率半導(dǎo)體器件在變頻家電、工業(yè)控制、電動及混合動力汽車、新能源、智能電網(wǎng)等諸多產(chǎn)業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用空間.如今,中國正在成長為全球最大的功率半導(dǎo)體市場.以電動汽車應(yīng)用為例,每輛電動汽車約需要一片6英寸IGBT晶圓;當中國電動汽車銷量達到目前國內(nèi)汽車銷量的10%時,每年最少需要100萬片6英寸IGBT晶圓.中國電器工業(yè)協(xié)會電力電子分會秘書長肖向鋒告訴《中國電子報》記者,從2005年到2008年,我國功率器件市場平均年增長率為23%,2008年市場銷售額達1016.2億元;新型電力電子器件即高頻場控器件的市場需求增速更快,2005年到2008年平均增長率為30%,2008年市場銷售額達800億元. 　　不過,國際金融危機對我國功率半導(dǎo)體器件市場也造成一定影響.江蘇宏微科技有限公司總經(jīng)理趙善麒在接受記者采訪時表示,2008年,我國功率器件市場比上年增長7.8%,與前幾年兩位數(shù)的增長率相比有所放緩;但是,由于國家拉動內(nèi)需政策的出臺以及對節(jié)能減排的要求,我國的功率半導(dǎo)體器件在未來幾年里還會保持增長,到2011年,年增長率將達到10%以上. 　　國際金融危機對全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響更大."受到各行業(yè)設(shè)備投資、訂貨、產(chǎn)量減少的影響,在最低谷的時候,功率半導(dǎo)體市場比高峰期減少了50%."三菱電機機電（上海）有限公司董事總經(jīng)理森敏告訴記者,"不過,從今年春天開始,由于各國政府經(jīng)濟刺激政策的實施,尤其是中國政府投入4萬億元對投資和消費的拉動,產(chǎn)業(yè)景氣度開始逐漸恢復(fù)." 家電應(yīng)用凸顯高能效 　　與工業(yè)應(yīng)用相比,家用電器雖然單臺耗電量較低,但由于其應(yīng)用范圍廣、產(chǎn)品數(shù)量巨大,因此,國際主流廠商對功率半導(dǎo)體器件在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用也非常重視,他們紛紛推出自己的創(chuàng)新產(chǎn)品,力圖在家電領(lǐng)域占有更大的份額.如何實現(xiàn)家用電器的節(jié)能?以空調(diào)為例,提高空調(diào)能效的關(guān)鍵在于提高空調(diào)壓縮機、電機、風(fēng)機、換熱器等核心零部件的工作效率,其中,壓縮機占據(jù)了空調(diào)耗電量的80%左右,而且,由于空調(diào)的風(fēng)機也需要使用電機進行驅(qū)動,電機占據(jù)了壓縮機和風(fēng)機耗電量的絕大部分. 　　"飛兆半導(dǎo)體的SPM產(chǎn)品系列高集成度電機驅(qū)動解決方案可用于驅(qū)動空調(diào)、洗衣機、吸塵器和許多其他商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的高效變頻電機,使產(chǎn)品比機械電機節(jié)能達40%."飛兆半導(dǎo)體中國及東南亞地區(qū)銷售及市場推廣部副總裁陳坤和在接受《中國電子報》記者采訪時表示,"飛兆半導(dǎo)體還提供用于感應(yīng)加熱炊具的IGBT,其1200VFieldStop（場截止）IGBT具有更好的傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗平衡,以實現(xiàn)效率最大化,確保電器能夠快速、準確地達到所需溫度.另外,飛兆半導(dǎo)體的FieldStopIGBT具有較低的傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗,因而電器的工作溫度得以降低,可實現(xiàn)更佳的系統(tǒng)穩(wěn)定性、更高的能效和更長的使用壽命." 　　安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)計算及消費產(chǎn)品部市場推廣經(jīng)理蔣家亮則表示,在中國的白家電應(yīng)用中,安森美半導(dǎo)體的電源管理方案主要針對提升能效的應(yīng)用."由于能效要求變得更加嚴格,前一代的線性電源設(shè)計方案無法符合標準,因此,大多數(shù)應(yīng)用開始轉(zhuǎn)向能效更高的開關(guān)電源方案;同時,新的設(shè)計方案也保持了具有競爭力的方案成本."蔣家亮說. 　　變頻化是家用電器的發(fā)展方向,在減少二氧化碳的排放量和電力消耗的同時,還能實現(xiàn)優(yōu)化控制.在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,要提供有競爭力的產(chǎn)品,除了在芯片的設(shè)計與制造領(lǐng)域擁有領(lǐng)先的技術(shù)之外,還要在模塊封裝方面做足文章."過去,家用電器的功率器件主要使用盒式模塊.從1997年我們公司首先開發(fā)出DIPIPM（雙列直插式智能功率模塊）以來,現(xiàn)在已發(fā)展到第四代."森敏介紹道,"日本、韓國和中國的很多工廠在變頻空調(diào)的室外壓縮機控制部分使用了三菱電機的DIPIPM,特別是今年以來,中國的各空調(diào)廠商大力推廣變頻化,DIPIPM的需求量大幅增加." 中國企業(yè)尋求技術(shù)突破 　　盡管我國已經(jīng)成為全球功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要市場,但我國功率半導(dǎo)體器件的設(shè)計、制造能力還有待提高,我國功率半導(dǎo)體企業(yè)的生產(chǎn)條件和工藝技術(shù)大多仍停留在國外上世紀90年代的水平,關(guān)鍵技術(shù)仍掌握在少數(shù)國外公司手中.據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)市場所需的功率半導(dǎo)體約有90%仍然依賴進口,缺乏核心技術(shù)將嚴重阻礙中國新興節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展."像IGBT這樣的高端功率半導(dǎo)體器件基本上完全被國外廠商壟斷,國內(nèi)產(chǎn)品市場認證周期非常長,而且獲得的市場認可度不高."趙善麒不無遺憾地說. 　　華虹NEC市場部技術(shù)市場科科長陳儉在接受《中國電子報》記者采訪時也表示:"歐美和日本企業(yè)憑借著產(chǎn)品質(zhì)量好、技術(shù)領(lǐng)先,在功率半導(dǎo)體市場中占據(jù)絕對優(yōu)勢地位.近幾年,我國臺灣地區(qū)的企業(yè)依靠產(chǎn)品的高性價比也在市場上占據(jù)了一席之地,而中國大陸企業(yè)由于起步較晚,技術(shù)和市場都相對落后,市場占有率不高,在功率器件市場上的競爭力還很弱."不過,他同時也指出,功率器件市場是高度分散的,在該領(lǐng)域,全球最大的兩家企業(yè)的份額也只有10%左右,對于中國企業(yè)而言,只要看準市場,成功的可能性還是很大的. 　　在新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)方面,中國企業(yè)也在不斷取得突破.據(jù)趙善麒介紹,宏微科技承擔了科技部"十一五"重點支撐項目"新型電力電子器件及電力電子集成技術(shù)"中的IGBT和FRD（快速恢復(fù)二極管）芯片的研制和生產(chǎn),目前,已研制成功電流為75A、100A,電壓為1200V、1700V的IGBT和FRD,主要參數(shù)已達到國際同類產(chǎn)品的先進水平;與此同時,宏微科技與國外企業(yè)合作,開發(fā)了鋁帶焊接新工藝,并成功地應(yīng)用于IGBT和其他模塊的生產(chǎn)中. 　　在芯片制造方面,中國企業(yè)也取得了長足進步.據(jù)陳儉介紹,面向電源管理IC市場,華虹NEC在2005年就開始了BCD（雙極-CMOS-DMOS）工藝的開發(fā),其BCD工藝是目前國際上最先進的BCD量產(chǎn)技術(shù)之一,也是國內(nèi)目前唯一的0.35微米BCD工藝技術(shù)平臺.目前華虹NEC是國內(nèi)能提供8英寸功率器件最主要的代工廠之一,相對其他4-6英寸的功率器件生產(chǎn)線,華虹NEC的8英寸代工生產(chǎn)線可以做到線寬更小,同樣的面積可得到更多的管芯,通過對工藝的精確控制使器件最小可達到0.11微米的工藝水平.同時,華虹NEC開發(fā)的8英寸溝槽式MOSFET工藝克服了平面器件面臨的成本壓力,極大地提升了客戶產(chǎn)品的競爭力. 相關(guān)鏈接 　　功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用領(lǐng)域 　　功率半導(dǎo)體器件的主要應(yīng)用領(lǐng)域是開關(guān)電源、電機驅(qū)動與調(diào)速、UPS等等.因為這些裝置都需輸出一定的功率給用電器,所以電路中必須使用功率半導(dǎo)體.功率半導(dǎo)體的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域是發(fā)電、變電與輸電,這就是原本意義上的電力電子.任何電器設(shè)備都需要電源（盡管有些設(shè)備電源是內(nèi)置在機箱中）,任何用電機的設(shè)備都需要電機驅(qū)動（小至計算機風(fēng)扇和家電,大至礦山機械,電氣機車,軋鋼機等等）.功率半導(dǎo)體的應(yīng)用之廣泛已是在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域和國防工業(yè)中無所不在. 　　MOSFET在功率器件中增速最快 　　2008年,中國MOSFET市場需求量為198.2億顆,比2007年增長了11.9%,是各類功率器件中市場需求成長速度最快的一類產(chǎn)品.從應(yīng)用結(jié)構(gòu)上看,由于MOSFET在便攜式產(chǎn)品、液晶電視等消費性電子產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用,使得消費性電子成為MOSFET最大的應(yīng)用市場;而憑借著MOSFET在主機板中的大量應(yīng)用,計算機領(lǐng)域居次;工業(yè)控制則是MOSFET的第三大應(yīng)用領(lǐng)域. 　　更多電力電子信息請點擊:http://www.treenowplaneincome.com/callsale/ELEC/index.html