功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究

1功率半导体分立器件产业现状及发展前景研究（一）中商报告网集成电路的发明，是20世纪人类科技史最伟大的发明之一。以集成电路为代表的半导体产业作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，在推动经济发展、社会进步，提高人民生活水平以及保障国家安全等方面正发挥着日益重要的作用，已成为当前国际科技和产业竞争的焦点，也是衡量一个国家和地区现代化程度和综合国力的重要标志。由于集成电路及其它半导体器件所具有的特殊战略地位，已被国家国民经济和社会发展“十一五”规划、国家科技中长期发展规划纲要、国家信息产业发展“十一五”规划列为重点支持的科技和产业予以加快发展。特别是党的十七大明确提出工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化和加快信息化和工业化的融合战略，更为信息产业特别是半导体器件产业的发展带来了更大的机遇。半导体分立器件作为半导体器件基本产品门类之一，是介于电子整机行业和原材料行业之间的中间产品，是电子信息产业的基础和核心领域之一。近年来，随着全球范围内电子信息产业的快速发展壮大，半导体分立器件特别是功率半导体分立器件市场一直保持较好发展势头。“十一五”期间，海外电子信息产业的制造环节将继续以较快速度向中国内地转移，我国将逐渐成为全球最重要信息产业制造基地，这为内地电子元器件产业带来良好的发展空间。从发达国家电子元器件产业发展经验看，电子元器件就近就地配套始终是电子产品制造最好的模式，目前长三角地区已成为国际电子信息产品的重要生产基地。杭州也具有发达的信息人才培养教育体系和完善的电子信息产品制造业链，这为杭州加快发展功率半导体分立器件提供了难得的机遇。2第一部分功率半导体分立器件产业发展现状............................4一、集成电路产业发展现状简述....................................41.国内外集成电路技术发展现状.................................42.国外集成电路市场态势分析...................................63.中国集成电路带动市场发展特点...............................7二、功率半导体器件行业发展现状..................................81.功率半导体器件行业概述.....................................82.国内外功率半导体分立器件技术现状...........................9三、国内外功率半导体分立器件市场需求现状........................91.国际功率半导体分立器件市场需求情况.........................92.国内功率半导体分立器件市场需求及生产情况..................103.国内外功率半导体分立器件市场竞争格局......................10第二部分：功率半导体分立器件发展趋势...............................13一、功率半导体分立器件发展趋势概述.............................13二、未来3—5年功率半导体分立器件技术发展趋势..................131.新型功率半导体分立器件将不断出现..........................142.新材料、新技术不断得到发展和应用..........................143.体积小型化、组装模块化、功能系统化趋势明显................14三、未来功率半导体分立器件应用市场发展趋势.....................14四、未来功率半导体分立器件应用市场走势对技术及产品发展的影响...151.功率MOSFET向导通电阻更低、耐压更高、外形更小发展.........1532.IGBT向节能智能化发展.....................................153.集成化趋势明显............................................15五、未来功率半导体分立器件市场竞争对产业转移的影响的趋势分析...16第三部分：投资功率半导体分立器件项目风险分析.......................16一、功率半导体分立器件产品生产流程与工艺.......................161.功率半导体器件生产简要工艺流程............................162.功率半导体器件主要工艺生产技术............................17二、功率半导体分立器件芯片生产线装备构成.......................18三、5英寸芯片生产线建设项目投资估算............................181.项目建设投资及成本估算主要内容............................182.典型5英寸芯片生产建设项目投资测算........................18四、产品成本测算和行业经营财务状况简介.........................191.产品成本测算..............................................192.半导体分立器件代表性企业产品收益情况......................19五、进入功率半导体分立器件产品领域投资风险提示.................191.把握市场发展趋势，准确界定业务领域，努力防范技术风险......192.强化内部管理，控制经营成本，努力防范经营管理风险..........203.能否建立一支稳定优秀的专业管理和技术团队直接关系企业的生死存亡..........................................................204.后续资金支持压力巨大，注意防范资金风险....................20六、生产功率半导体分立器件5英寸生产线现价及潜力评估...........211.标准完整新线现价分析......................................2142.非标准新线现价分析........................................213.二手5英寸生产线价值分析..................................21第一部分功率半导体分立器件产业发展现状集成电路和半导体分立器件是构成半导体器件两大基本产品门类，两者的发展具有极大的互补性和关联性，因此，我们首先了解一下集成电路产业发展现状。一、集成电路产业发展现状简述1.国内外集成电路技术发展现状电子信息产业是国民经济的重要支柱产业，已超过以汽车、石油、钢铁等为代表的传统工业成为第一大产业，是引领高新技术产业发展和改造提升传统产业素质的强大引擎和雄厚基石。集成电路是电子信息产业的核心领域，其技术发展日新月异。根据摩尔定律，集成电路的集成度和产品性能大约每18个月就增加一倍，但其生产成本和产品价格却相应降低一倍，今后二十年内集成电路发展仍将适用此规律。目前国内外集成电路技术发展主要体现在以下几个方面。(1)设计工具与设计方法随着集成电路复杂程度的不断提高，单个芯片容纳器件的数量急剧增加，其设计工具已由手工绘制转为计算机辅助设计(CAD)，这带动了设计工具市场的快速发展，并出现了一批专门的EDA(电子设计自动化)工具供应商。目前，IDA主要市场份额被美国Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断，我国集成电路设计公司基本上都依赖于国外提供的设计工具，中国华大集成电路设计中心是国内唯一的一家IDA开发和供应商。(2)制造工艺与相关设备集成电路加工制造水平与专用设备先进程度密切相关，特别是随着技术的发展，芯片制造技术越来越多地融入设备之中，设备制造商已经从单纯地提供硬件设备转变为既要提供硬件、软件(含工艺菜单)，又要提供工艺控制及工艺集成等服务的总体解决方案的服务者。我5国集成电路芯片制造技术水平与世界先进水平差距巨大，主流制造工艺水平仍为0.18μm和0.13μm，部分先进企业能达到90纳米水平，但与45纳米的国际水平相比还有2—3代的差距。集成电路生产过程所需的先进设备基本上都需要进口。以光刻机为例，0.5μm以下的光刻机百分之百都来自国外。可喜的是，“十五”期间国家安排的集成电路专用设备重大科研专项已取得突破，等离子刻蚀机、大角度离子注入机已完成项目验收，并被中芯国际批量采购。(3)测试测试技术的进步主要体现在测试设备的发展上，测试设备已从测试小规模集成电路发展到能测试中规模，大规模和超大规模集成电路，设备水平也从测试仅发展到了大规模测试系统。现今测试系统正在向高速、多管脚、多器件并行同测和S0C测试方向发展。世界先进的测试设备研发生产技术基本上被美国泰瑞达(TERADYNE)，安捷伦(AgilentTechnologies)、日本爱德万测试(ADVANTEST)等国外专业测试设备生产厂商所垄断，国内所用的先进测试设备都是随生产线一起引进的。国产集成电路测试设备与国际水平相比仍存在较大差距，用于测试中小规模集成电路的测试仪占80%以上，少数采用计算机辅助的测试系统由于价格、可靠性、实用性等原因尚无法大规模实用化、商用化，在大规模集成电路测试系统方面仍是空白。(4)封装电子产品向便携式／小型化、网络化和多媒体化方向发展的趋势对电路组装技术提出了苛刻要求，裸芯片技术(ChipoIlBoard、FlipChip)、微组装技术(NCM)、圆片级封装技术、无焊内建层技术(BBLIL)等代表了集成电路封装技术的发展方向。国内集成电路封装大厂主要由合资或外商独资企业构成，技术基本来源于国外。我国虽然已在集成电路封装设备开发和国产化方面取得了一些进展，在某些单台集成电路专用设备研发上填补了国内空白，但距离满足大工业化生产的要求还很远，在设备先进性和整体规模方面和世界先进水平相比仍有很大差距。近年来国内封装技术发展速度明显减缓，与国际先进水平的差距可能会越来越大。(5)材料硅材料由于在电学、物理和经济等方面的优越性，目前是集成电路中使用的主要材料。在同样芯片面积的情况下，硅圆片直径越大，其经济性越好，目前国际主流是进行8英寸和12英寸硅片生产，16和18英寸的硅单晶及其生产设备正在开发之中。近年来为了适应高频、高速、高带宽的微波集成电路发展的需求，SoI(Silicon-on-Insulator)、化合物半导体、锗硅材料等新材料的研发也取得了较快进展。6(6)应用应用环节是集成电路最终进入消费者手中的必经途径，除在计算机、通信网络、消费类电子产品中获得广泛应用之外，集成电路的使用正不断渗透到微机电系统、微光机电系统、生物芯片(如DNA芯片)、超导等领域，形成了新的产业增长点。(7)基础研究基础研究是产业技术发展的最初源泉，主要任务是开发新原理器件，包括：共振隧穿器件(RTD)、单电子晶体管(SET)、量子电子器件、分子电子器件、自旋电子器件等。技术的发展使集成电路在二十一世纪进入了纳米领域，纳电子学将为集成电路发展带来一场新的革命。我国集成电路产业起步于二十世纪六个年代，上世纪技术、产业与市场发展十分缓慢。近年来得益于改革开放和国家产业政策的引导，其发展极其迅速。2006年中国集成电路市场销售额达到4862.5亿元，同比增长27.8%。市场的发展带动了技术水平的快速提升，目前国内能提供0.18微米、100万门技术设计的设计公司已占设计企业总数的20%，最高设计水平已经达到90纳米、5000万门水平。已有量产的300毫米(12英寸)晶圆生产线2条、200毫米(8英寸)晶圆生产线10条，制造工艺达到最高90纳米、主流0.18微