สารกึ่งตัวนำกำลังคืออะไร

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.

เซมิคอนดักเตอร์กำลังสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท หนึ่งคือวงจรรวมกำลัง นั่นคือ อุปกรณ์ไฟฟ้าประเภท IC-; ที่สองคือโมดูลพลังงานและที่สามคืออุปกรณ์แยกพลังงาน อุปกรณ์จ่ายไฟแบบแยก ไดโอด ทรานซิสเตอร์ MOSFETs IGBT เป็นต้น

สถานการณ์การใช้งานเซมิคอนดักเตอร์กำลัง ได้แก่ ตลาดแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม ตลาดแอปพลิเคชันยานยนต์ แอปพลิเคชันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และแอปพลิเคชันการสื่อสารไร้สาย ในหมู่พวกเขา ตลาดแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรมมีสัดส่วนที่ใหญ่ที่สุด

วัสดุเซมิคอนดักเตอร์สามชั่วอายุคนจะอยู่ร่วมกันเป็นเวลานาน เซมิคอนดักเตอร์รุ่นแรก: แสดงโดยเซมิคอนดักเตอร์ธาตุเช่นซิลิกอน (Si) และเจอร์เมเนียม (Ge); เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สอง: แสดงโดยเซมิคอนดักเตอร์แบบผสมเช่นแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) และอินเดียมฟอสไฟด์ (lnP); เซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สาม : แสดงโดยเซมิคอนดักเตอร์แบบ bandgap แบบกว้าง เช่น แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) วัสดุเซมิคอนดักเตอร์-รุ่นที่สามมีลักษณะเฉพาะของประสิทธิภาพแสงสูง พลังงานสูง ไฟฟ้าแรงสูง และความถี่สูง

ในด้านพลังงานขนาดกลางและขนาดเล็ก (แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 900V) กำลังไฟฟ้า MOSFET และ super-node MOSFETs มักใช้กันอย่างแพร่หลาย ในด้านพลังงานปานกลางและสูง (แรงดันไฟฟ้า 1200V-6500V) IGBT เป็นผลิตภัณฑ์กระแสหลัก ซึ่งเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสหลักที่เหมาะสำหรับรถยนต์ด้วย ในด้านพลังงานสูงพิเศษ (แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 3.3kV ความจุ 1-45MW) ตลาดสำหรับไทริสเตอร์และไทริสเตอร์สับเปลี่ยนเกตแบบบูรณาการ (IGCTs) นั้นกว้าง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตลาดเซมิคอนดักเตอร์กำลังทั่วโลกมีเสถียรภาพที่ระดับ 15 พันล้านถึง 20 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งคิดเป็นประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของตลาดเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลก ตลาดส่วนใหญ่ถูกผูกขาดโดยผู้ผลิตจากต่างประเทศ รวมถึง Infineon, TI, NXP, Renesas เป็นต้น ยังมีพื้นที่อีกมากสำหรับสินค้าจีนที่จะทดแทน และผู้ผลิต 10 อันดับแรกมีส่วนแบ่งตลาด 57 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับอุตสาหกรรมวงจรรวม ความเข้มข้นของตลาดของอุปกรณ์แยกส่วนต่ำกว่า และอุปสรรคทางนิเวศวิทยาเชิงพาณิชย์ไม่สูง

ในตลาดเซมิคอนดักเตอร์พลังงาน บริษัทที่ใหญ่ที่สุดคือ infineon โดย 19 เปอร์เซ็นต์ ; ตามประเภทผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือ mosfet และ IGBT สำหรับผลิตภัณฑ์อื่นๆ BJTs ไทริสเตอร์ และไดโอด ตลาดมีการแยกส่วนอย่างมากและมีมูลค่าต่ำ จากข้อมูลของ IHS MOSFET คิดเป็น 55% ของตลาดทรานซิสเตอร์ทั้งหมดในปี 2559 รองลงมาคือ IGBT และ BJT ที่มีส่วนแบ่ง 30% และ 15 เปอร์เซ็นต์

จากมุมมองของตลาด IGBT และ MOSFET ที่สำคัญที่สุด Infineon รั้งอันดับหนึ่งของโลกในด้านส่วนแบ่งการตลาด บริษัทอื่นๆ เช่น Mitsubishi Electric, Fuji Electric, Renesas และ ST ก็ถือหุ้นในระดับสูงเช่นกัน ตลาด IGBT และ MOSFET ต่างจากตลาดไดโอดที่มีการแยกส่วนสูงและตลาดทรานซิสเตอร์ซึ่งมีความเข้มข้นของตลาดสูงกว่าเนื่องจากมีอุปสรรคทางเทคนิคที่สูงกว่า

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?

ตอบ: บริษัทในแผ่นดินใหญ่มาเพื่อซื้อบริษัทต่างชาติที่เติบโตเต็มที่ ซึ่งหลายแห่งมี-สินทรัพย์คุณภาพสูง จากมุมมองส่วนตัว มันเป็นแง่บวก และสามารถช่วยให้บริษัทแผ่นดินใหญ่ของเราเร่งการเข้าสู่สาขานี้ได้เร็วขึ้น

Nexperia จะสามารถติดต่อกับ Infineon ได้หรือไม่? ประการแรกไม่ใช่บริษัทที่มีขนาดเท่ากัน ประการที่สอง ในสาขาที่ Nexperia สามารถมีส่วนร่วมได้ ผลิตภัณฑ์บางอย่างอยู่ในระดับแรก

คำถามที่ 2: มีผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์สาธารณะจำนวนมากในจีนแผ่นดินใหญ่ บริษัทประเภทไหนที่มีแนวโน้มจะชนะมากกว่ากัน?

ตอบ: เทคโนโลยีเป็นผู้นำหรือไม่ ราคา-อัตราส่วนประสิทธิภาพสูงเพียงพอหรือไม่ จากนั้นบริการ เสถียรภาพในการจัดหา ความหลากหลายของผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ในอนาคตและรูปแบบตลาด และอื่นๆ ลักษณะเหล่านี้จะเป็นตัวกำหนดความสามารถในการแข่งขันขององค์กร จึงเป็นประเด็นที่ต้องพิจารณาอย่างถี่ถ้วน

คำถามที่ 3: อะไรคือตัวชี้วัดทางเทคนิคสำหรับการตัดสินอุปกรณ์ไฟฟ้า?

ตอบ: พูดง่ายๆ ก็คือ ทิศทางหลักคือ: ระดับแรงดันไฟฟ้า ความถี่ในการทำงาน กำลังใช้งาน ฯลฯ