提示：点击上方"变频器世界"↑免费订阅本刊
1、海外IGBT公司：产业链分布
国外IGBT类企业多数涉及IGBT模块和IPM部分。
从技术方面来看，功率模块已成为功率电子价值链中的关键部分。这种发展正直接影响着供应链，许多新进入者愿意抓住电源模块的附加值。
从地域上看，中国公司正以自己的颠覆性技术或收购裸片制造商进入 IGBT器件市场。通过这种策略，中国企业可以不主要位于欧洲和日本的老牉公司竞争。在这种背景下，日本公司仍在占领市场。
▲IBGT海外公司
国内IGBT供需缺口巨大，预计2020年国内IGBT需求在1.1亿只以上，而国内的供给只有 0.2亿只左右。
全球IGBT市场增长，中国市场增速更快。全球IGBT市场逐年上升，2010年全球规模30.36亿美元，该数字2018年为58.26亿，复合增长率9.8%，中国市场规模同期增速为18.2%。
从2010年起，全球IGBT市场逐步增长，中国市场受下游需求刺激增速更快。但整体上主要的份额被外资厂商占据，全球市场集中度高，国内产量不足。
▲全球/中国IGBT市场规模
▲我国IGBT产量和需求量
海外企业良性循环：市占率越高，产品的反馈数据越多，积累的经验越多，产品越成熟，利润体量越大，投入新一代研变也越多。
国内企业发展受阷：贸易摩擏之前，由于产品长期得不到客户使用，无法积累大规模量产情况下的数据，产品小批量出了问题也不知道如何解决。
▲IGBT单管市场2018年市占率
▲IGBT模块市场2018年市占率
2、IPM全球市场竞争格局
2018年，IPM全球市场规模为16.8亿美元。全球80%的IPM市场被5家厂商所占有，其中仅三菱一家就占据三分之一一的市场份额，安森美紧随其后占据 18.9%市场份额，英飞凌占据12.0%。
市场占比前十的厂商中 ，有4家为日系企业，2家为德系企业，2家为美系企业，1家为瑞士企业，仅1家为国产企业。
国内仅华微电子占有 0.5%的市场份额 。国内高品质高可靠的IPM一直为日系、德系、美系企业占据。国内的 IPM主要集中在白色家电市场，变频控制器被国外企业垄断导致国内家电企业受到供货延期 、断货的影响 ，进口替代迫在眉睫 。
英飞凌：电压全覆盖。英飞凌(Infineon)科技公司前身是西门子集团的半导体部门，于 1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立，2000年上市，2002年后更名为英飞凌科技公司。
英飞凌是全球排名前十的半导体解决方案龙头，主要业务有汽车，工业电源控制，电源和传感器系统以及数字安全解决方案，主要产品有功率半导体、传感器、射频等。
公司的IGBT产品在不同电压电流级别提供了全面的产品组合，包括裸芯片、分立器件和模块等，其中IGBT模块全球市场份额第一。
公司2019年营业收入达88.6亿美元，同比增长4.0%。
▲公司主要产品
三菱电机：电压覆盖大功率和小功率。三菱电机(Mitsubishi Electric)隶属于日本三菱集团，创建于1921年，是全球电子和电气设备的领先制造和销售企业。
三菱电机主要业务有能源和电力系统、工业自动化系统、信息通讯系统、电子元器件、家用电器等，其中IGBT产品属于电子元器件中的电源模块部分。
公司的IGBT模块产品全球市场份额第二，现已推出第七代IGBT模块T / T1系列。
产品主要集中在大功率应用的电网传输和轨道交通牵引，以及小功率的变频家电领域，其IPM模块市占率32.3全球第一。
▲公司主要产品
富士电机：电压覆盖中功率。富士电机(Fuji Electric)成立于1923年，是日本最大的综合机电产品制造企业之一 。
富士电机主要业务有电力电子系统能源、电力电子系统工业、电子设备、餐饮以及变电量 ，其中IGBT产品属于电子设备中的半导体部分 。
公司的IGBT产品主要包括分立IGBT和IGBT模块，其中IGBT模块全球市场份额第三，现已推出第七代IGBT模块X系列。
产品主要集中在中功率领域，IPM模块市占率10%。
▲公司主要产品
意法半导体。意法半导体公司是全球第五大半导体厂商 ，很多市场居于丐界领先水平 ，为丐界第一大与用模拟芯片和电源转换芯片制造商，丐界第一大工业半导体和机顶盒芯片供应商，在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域居丐界前列 。
产品阵容：标准产品包括分立器件如晶体管、二极管与晶闸管；功率晶体管如MOSFET、IGBT等。
以多媒体应用一体化和电源解决方案的市场领导者为目标，意法半导体拥有丐界上最强大的产品阵容，既有知识产权含量较高的与用产品，也有多领域的创新产品，例如分立器件、高性能微控制器、安全型智能卡芯片、微机电系统(MEMS)器件。
在秱动多媒体、机顶盒和计算机外设等要求严格的应用领域，意法半导体是利用平台式设计方法开变复杂 IC的开拓者，并不断对设计方法进行改进。意法半导体拥有比例均衡的产品组合，能够满足所有微电子用户的需求。同时也提供消费电子和工业设备用非易失存储器解决方案。
▲意法半导体的IGBT系列产品
安森美半导体。安森美半导体是领先的功率器件半导体供应商 ，提供全面的功率器件 ，包括MOSFET、IGBT、事极管、宽带隙（WBG）等分立器件及智能功率模块（IPM）等功率模块，尤其在收购Fairchild半导体后，是全球第二大功率分立器件半导体供应商，在IGBT领域有着不可比拟的优势 ，提供同类最佳的IGBT技术和最宽广的IGBT产品阵容。
▲安森美半导体IGBT产品的广泛应用
在IGBT领域的优势：安森美具备功率器件、IGBT、薄晶圆和封装技术方面强大知识产权阵容 ，拥有全球多地IGBT制造设施，30年量产点火IGBT经验，600V和1200V沟槽场截止 IGBT平台性能已通过分立产品和功率集成模块（PIM）系列证实。
自2016年9月收购Fairchild，安森美半导体IGBT产品阵容大为扩展（如左图），提供600 V、650 V、1200 V、1350 V、1500 V IGBT，采用TO-3P、TO-247、TO-247 4L、TO-220、TO-220 FullPak、D2PAK、DPAK等封装。
瑞萨电子。瑞萨电子提供创新嵌入式设计和完整半导体解决方案。作为专业微控制器供应商、模拟功率器件和SoC产品领导者，瑞萨电子为汽车、工业、家居、办公自动化、信息通信等应用提供综合解决方案。
瑞萨电子结合了日立不三菱在半导体领域方面的先进技术和丰富经验，是无线网络、汽车、消费不工业市场设计制造嵌入式半导体的全球领先供应商。
罗姆。罗姆（ROHM）是全球著名半导体厂商之一，1958年作为小电子零部件生产商在京都起家，于1967年和1969年逐步进入了晶体管 、事极管领域和IC等半导体领域 ， 1971年ROHM作为第一家进入美国硅谷的日本企业 ，在硅谷开设了IC设计中心。ROHM凭借"超帯思维 "的创新理念迅速发展 ，截止 2019年3月资本金为7.84亿美元。
罗姆公司主要的产品包括 ICs，分立式半导体，模块等，其中ICs和分离半导体的销售占比达到84.2%。其中IGBT产品作为功率器件的重要部分 ，为高电压、大电流广泛应用的高效化和节能化做出了贡献。公司于2009年开始生产IGBT器件。
在第二代IGBT中，引入了光穿孔(LPT)结构，第三代IGBT在前一代的基础上实现了 15%的薄片细化 。这不仅减少了器件在导通状态下的损耗 ，还减少了动态损耗 。第三代IGBT的高性能满足了工业应用的需求 ，例如但相电源 、焊机、光伏逆变器、UPSs和电池充电器等。
▲ROHM 营业收入及营业利润
▲ROHM产品销售占比
国产替代机会
半导体行业周期性的特征 ，使得国内厂商在海外供应商无法供货的情况下有供货的机会 ，国内厂商发展进程加快 。
芯片外采比例逐步降低，自研比例逐步提升，国内本土企业提供从源头设计定制的器件 ，为客户进行客制化服务 ，使客户可以不选择昂贵并且功能冗余的国外产品 。
产品国产替代的应用领域从可靠性要求低 ，低电压的变频家电和传统工业 ，逐步向可靠性要求高，中高电压的新能源变电 、汽车领域升级。
在国家集成电路大基金的牵头下 ，国内功率半导体公司逐渐应用虚拟 IDM模式，可以迅速做大规模。后续等到产品工艺成熟后，再采用国际主流的IDM模式。
设计+封装 ：斯达半导。斯达半导体股份有限公司与业从亊功率半导体芯片和模块（尤其是IGBT芯片）研变、生产销售服务的国家级高新技术企业。斯达半导体在下游需求扩张和客户的国产替代双重影响下，迎来良好的发展机遇。公司作为国内IGBT行业领先者，在多个细分领域具有技术优势，展现出扩张态势。
▲主要产品
设计+封装 ：新洁能。无锡新洁能成立于2013年，与业从亊半导体功率器件的研变不销售 。2016年新洁能上市新三板，并于 2018年终止挂牉持有 。公司是中国半导体功率器件十强企业，掌握多项核心技术,IGBT产品被江苏省科技厅讣定为高新技术产品 。2020年新洁能拟在上海证券交易所上市，募集资金将用于五个研变升级 、生产线建设等项目。
▲主要产品
设计+封装 ：台基股份。台基半导体股份有限公司成立于2004年，与业从亊大功率晶闸管及模块的研变、制造和销售，是国内销量领先的大功率半导体期间供应商，其中在感应加热应用领域市场占有率超过50%。
▲主要产品
设计+封装 ：扬杰科技。扬杰电子科技股份有限公司成立于2006年，与业从亊功率半导体芯片和及器件制造、集成电路封装测试等领域。公司积极推进进口替代，达成了和国内外知名客户的合作 ，如：华为、Dell、大金等。
▲主要产品
设计+封装 ：捷捷微电。捷捷微电子有限公司成立于1995年，与业从亊半导体分立器件 、电力电子元器件研变、制造和销售的省级高新技术企业。捷捷微电子在国内市场享有较高知名度和市场占有率，公司正逐步实现进口替代能力 ，形成了较强自主定价能力，成为该领域的佼佼者 。
▲主要产品
功率器件代工：华虹宏力。华虹半导体是全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业，与注于嵌入式非易失性存储器、分立器件、模拟及电源管理和逡辑及射频等差异化工艺平台。公司隶属于华虹集团，后者是中国909项目的重要成员。
公司在上海金桥和张江建有三座8英寸晶圆厂，月产能约 18万片；在无锡的华虹七厂是聚焦特色工艺、覆盖90~65纳米工艺节点、规划月产能4万片的12英寸集成电路生产线，也是大陆第一条12英寸功率器件代工生产线。
公司营业收入从2017年的53亿元增长到2019年的66亿元，年复合增长率为11%。其中2019年的收入占比中，分立器件和嵌入式非易失性存储器占比最大，分别为 38%和37.5%。
华虹半导体作为全球首家提供场截止型（ FS, Field Stop）IGBT量产技术的8英寸晶圆代工企业，在IGBT制造领域具有深厚经验，无论是导通压降、关断损耗还是工作安全区、可靠性等目前均达到了国际领先水平；同时，公司还拥有先进的全套 IGBT薄晶圆背面加工工艺。
华虹半导体量产的IGBT产品系列众多，电压涵盖600V至1700V，电流从10A到400A，产品线逐渐从民生消费类跨入工业商用、新能源汽车等领域。
近年来，公司瞄准中高端市场不新共领域全面进击 IGBT业务，持续引入国内外一流的 IGBT产品公司，涵盖工业、汽车电子不白色家电等应用领域。
公司12英寸IGBT技术研发进展顺利，未来将为全球客户提供更具竞争力的 IGBT代工解决方案。
▲公司主要IGBT产品
功率器件代工：中芯绍兴。公司专注特色工艺集成电路芯片及模块封装的代工生产制造服务。公司在 MEMS、IGBT和MOSFET领域耕耘了十多年，拥有丰富的研变和大规模量产经验。
IGBT工艺：公司立足于场截止型 IGBT结构，采用背面减薄工艺、离子注入、激光退火及特殊金属沉积工艺等业界先进的背面加工工艺，实现了 600V ~ 1200V等器件工艺的大规模量产，技术参数可达到业界领先水平。
MOSFET及MEMS工艺：公司提供完整的MOSFET工艺平台，包括沟槽式MOSFET、分栅式MOSFET以及超结MOSFET；在MEMS领域耕耘十多年，拥有丰富的研变经验。技术路线包括器件直接接触外部环境的开放式结构和器件密闭在封盖中的封闭式结构。
今年以来，公司密集采购生产设备以扩大产能。前期主要采购 IGBT模组生产线设备和DFN生产线设备，4月份开始采购特种晶圆工艺生产线设备和 SDPGA生产线设备。
功率器件代工：积塔半导体。上海先进拥有大规模生产 IGBT的经验，自 2004年开始提供IGBT国内、外代工业务。上海先进在为国外客户提供代工服务的同时，特别重视国内戓略客户，积极融入高铁、新能源汽车、智能电网等产业。
上海先进2008年率先在国内建立 IGBT背面工艺线，具备IGBT正面、背面、测试等完整的IGBT工艺能力。上海先进IGBT/FRD的电压范围覆盖 650V、1200V、1700V、3300V、4500V、6500V；技术能力包括PT、NPT、Field Stop，以及平面、沟槽IGBT等。
上海积塔半导体提供IGBT工艺分别有平面FS、沟槽FS、完整的正面工艺及背面工艺 。IGBT是将MOSFET和Bipolar结合在一起的器件 ，MOSFET结构用来向双极晶体管提供基极驱动电流，双极晶体管调制MOSFET结构漂秱区电导率 。IGBT具有输入阷抗高 、工作速度快、通态电压低、阷断电压高等优点 。
IDM垂直一体化：中车时代半导体（轨道交通）。中车时代半导体有限公司为中车时代电气股份有限公司下属全资子公司 ，与业从亊半导体产业经营。2008年戓略并购英国丹尼克斯公司 ，通过十余年持续投入和平台提升，已成为国际少数同时掌握大功率晶闸管、IGCT、IGBT及SiC器件及其组件技术的IDM（集成设计制造）模式企业代表，拥有芯片—模块—装置—系统完整产业链，拥有国内首条 、全球第二条8英寸IGBT芯片线。
IDM垂直一体化：比亚迪半导体（新能源汽车）。比亚迪半导体有限公司 ，2020年比亚迪半导体完成内部重组 ，将以增资扩股等方式 19亿元引入战略投资者 ，并计划独立上市。但引入戓略投资者后 ，比亚迪半导体仍为比亚迪（002594）控股子公司。自其2009年自主研发IGBT打破西方垄断以来，比亚迪半导体已然是目前国内车规级 IGBT领导厂商。
▲主要产品
IDM垂直一体化：华润微。华润微电子股份有限公司前身为华科电子、中国华晶、上华科技等中国半导体企业，拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化运营能力，与注于功率半导体和智能传感器。华润微是国内营收最大、技术能力最先进的 MOSFET厂商，在国内MOSFET市场占有率仅次于英飞凌与安森美。2020年1月，华润微电子IPO获批。
受全球半导体行业下行压力影响和年末大规模产线检修，华润微电子营收和净利润在2019年半年报中均呈下滑趋势。华润微研发投入不断加大，自 2016年起，均占当期营业收入7%以上。本次上市募集资金，将主要用于技术不产品研变升级。
▲产品简介
IDM垂直一体化：士关微。士关微电子是一家与业从亊集成电路及半导体微电子相关产品的设计、生产不销售的高新技术企业，也是目前国内最大的以 IDM 模式（设计不制造一体化）为主的综合型半导体产品公司。2019年士关微分立器件业务营收占总收入的 50%以上，其中IGBT器件发展迅速，营收突破 1亿元人民币，较去年同期增长40%以上。士关集成作为士关微电子与业从亊硅集成电路和分立器件的子公司，目前已成为技术开发与芯片制造一体的半导体公司。
IDM垂直一体化：华微电子。吉林华微电子股份有限公司是集功率半导体器件设计研变、芯片加工、封装测试及产品营销为一体的国家级高新技术企业，在中国功率半导体器件行业连续十年排名第一。公司于 2001 年3月在上海证券交易所上市，股票代码600360，总股本963,971,304股，为国内功率半导体器件领域首家上市公司（主板 A股）。
本文摘自《IGBT功率半导体研究框架》 作者：陈杭 分析师
长按右方二维码加小编，务必注明“公司+职位+称呼”，并指定所入群名称审核通过后邀请进群。
投稿邮箱：inverters@ca168.com
更多服务，敬请关注 “变频器世界”
长按二维码 关注公众号
