【芯观点】国际IDM吃不下的MOSFET订单 中国大陆拿下?

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芯荒之下,芯片越“成熟”越受伤,比如模拟芯片,比如功率器件。现在,“英飞凌们”扩产持续“挤牙膏”,让压力再次给到了功率器件,迫使订单从寡头外溢,竞争格局异动。

在这当中,SGT MOSFET正在悄然成为异动的中心。笔者从业内可靠信息来源处独家获悉,为腾出产能给高利润的车用芯片,国际IDM已将部分SGT MOSFET订单转向中国大陆,已有部分国产IDM拿到订单。

论概念没有IGBT性感,论技术门槛没有SJ-MOSFET高,这让SGT MOSFET在功率器件大火的当下受到不够多的关注。但多位产业专家和高层对笔者表示,这一细分领域市场广阔、增量明显,且对于中国大陆厂商来说,拿到国际IDM转单,除了获得可观利润之外,更是学习工艺的难得机会。

被小看的市场 “英飞凌们”牢牢把持 

SGT MOSFET全称屏蔽栅沟槽MOSFET,相对于传统沟槽MOSFET,不需要在沟槽内生长厚的屏蔽电极介质层,制造工艺更加简单,开关损耗和内阻更小,在高性能领域具有明显的成本优势,是中低压(小于100V或150V)MOSFET目前最前沿的先进核心技术。

来源:世芯科技

据国内某MOSFET设计公司高层以及某国产IDM高层向笔者介绍,SGT MOSFET低端应用包括白色家电、手机充电器、电动工具,还有控制类小MOS,高端应用则包括数据中心、通信、新能源汽车等。其中,白色家电、手机等消费类应用被认为是存量市场,新能源汽车是增量市场。

在存量市场,客户数量可能已饱和,但今后提供的芯片、半导体数量可能会增加。比如家电市场,空调、冰箱、洗衣机等已成为居家标配,但产品要迭代升级,“就像在同一块板子上,需要用到的模块、产品数量可能会增加。”“智能程度越高,用到的芯片数量可能会增加。”

在增量市场,全球电动化带来的需求是全方位的。虽然从市场关注焦点来看,IGBT将会是新能源汽车最重要的前沿市场之一,但对SGT MOSFET的需求同样也在暴涨。“IGBT只是新能源汽车所用半导体中比较重要的一部分,但新能源汽车的制造同样也离不开MOSFET。”

应用广泛之外,与IGBT等高端器件相比,SGT MOSFET的性价比优势也很明显。某国际权威半导体研究机构分析师对笔者表示,SGT MOSFET无需采用先进的制程技术。6英寸或8英寸,成熟的0.18 um或0.35 um足以应对。如果客户没有成本顾虑,12英寸工艺也将被推荐。

“SGT MOSFET市场虽然没有炒的那么热,但其实其应用场景非常广泛,不管是电动工具、通讯,还是新能源汽车,目前阶段来说,整个市场还是在增长的,”上述国产IDM高层进一步表示,“相较于一些平面的、还在5、6英寸产线上做的低端产品,利润率也相对较好。”

也正因为如此,即使在国际几大头部IDM已在高端功率器件上一骑绝尘,此前也仍然牢牢把持着这一市场。据Yole报告,目前,英飞凌凭借庞大的产品组合和CoolMOS技术在MOSFET市场保持领先地位,安森美以13%的市场份额,排名第二,在低压汽车细分市场处于领先地位。

英飞凌CoolMOS系列;图源:网络

甚至于,虽然面对产能危机,“英飞凌们”当下不得不忍痛将SGT MOSFET订单转手,但巨头们仍然随时准备调整回产能,“不可能靠单一市场去支撑未来的产能,风险很大。”如果今后例如汽车芯片市场饱和,“产能空出来了,肯定需要有产品去填,这时候中低端产品就成为选择。”

中国大陆布局已久 借转单学习工艺是根本

笔者通过查找中国大陆几家功率器件IDM和设计公司财报发现,包括华润微、士兰微、新洁能、捷捷微电等厂商在内,大多数头部厂商在持续高端产品研发及扩产的同时,并没有轻视对MOSFET的布局,部分厂商甚至已经在芯片荒的背景下获得了更大的市场份额,并实现技术突破:

华润微作为当前国内营业收入最大、产品系列最全的MOSFET厂商,据Omdia数据,2020年度以销售额计,公司在中国MOSFET市场中排名第三。其在今年2月的投资者关系活动中表示,预计公司MOS业务将维持去年的增长态势,中低压MOS占整体MOS营收60%以上。

新洁能是国内SGT MOSFET技术最为领先的设计厂之一,是国内最早在12英寸工艺平台实现SGT MOSFET量产的企业之一。截至2021年上半年,12英寸产线已完成5个电压平台SGT-MOS产品的研发,产品数量达30余款,其中3个电压平台进入量产阶段,2个电压平台进入风险验证阶段。

士兰微在高端功率器件上处于国内领先地位,但同样也布局SGT MOSFET产品线,根据公告,其与厦门政府共同建设的两条12英寸产线,生产产品就包括SGT-MOSFET,截至2021年底,项目已实现一期月产4万片的产能建设目标,12月份芯片产出已达到3.6万片,2021年全年产出芯片超过20万片。

此外,扬杰科技的SGT MOSFET YG1代产品已经陆续研发成功,正在为国产替代做准备,第二代产品已接近或达到国际同行公司最相近的5代技术水平。捷捷微电同样也有中低压SGT MOSFET产品,公司表示持续其子公司捷捷上海SGT MOSFET的研发工作,并进一步提高MOSFET在营收占比。

2019年-2021年中国硅基MOSFET扩产情况;来源:Yole

正如业内人士对笔者所说的,在功率器件市场,IGBT等高端器件确实足够“性感”,但其技术门槛决定了在短期内只会是少数玩家的游戏,即使是领先厂家,从产品出货到量产需要很长的周期,且有极强的不确定性,这决定了“鸡蛋不能放在一个篮子里”,扩产时仍然会为MOSFET留出空间。

除了作为稳定的利润增长点、为企业持续“输血”之外,国际IDM的转单还将“附赠”厂商们学习工艺、积累经验的难得机会。

据上述权威机构分析师对笔者介绍,如果客户从IDM转单,一般会有两种模式选择:Turnkey模式或直接商业模式,这两种商业模式都会获得技术支持。在Turnkey模式下,支持是收费的,IDM将确定一个交钥匙团队,为客户提供从业务到技术团队的全程服务。规范和文件也将共享给供应商。直接业务是指客户直接与下游的支持团队沟通,成本会一起计入供应商报价。

上述国内某IDM高层也对笔者表示,一方面,国际IDM的转单可能会有中国大陆厂商尚未量产过的产品,通过生产可以积累宝贵的经验。一方面,器件涉及的制造工艺并不是一个简单的过程,涉及到国外产品的制造IP和一些工艺流程,国际IDM需要保证最终交付的产品与原厂没有差别,一般来说会派遣驻场的工程师前来与接受转单的厂商配合,“你需要配备什么,应该要怎么样去做,(国际IDM)会来帮助你提升。”

少数人的游戏?吃下转单还有几大难点

需要指出的是,根据笔者从多方考证的结果来看,拿到国际IDM转单的中国大陆厂商目前或许仍是少数。上文所提的分析师就表示,暂时没有看到中国大陆厂商对SGT MOSFET市场展现出更多的兴趣,“在中国大陆,我们听说6英寸晶圆厂正在瞄准碳化硅,以迎合电动汽车市场。”

上述IDM高层也对笔者坦言,对于中国大陆厂商而言,拿到国际IDM转单的机会是有的,但“看你愿不愿接,产能能不能够释放出来”。从中国大陆整体MOSFET产能来看,代工主要在华虹,IDM主要是在士兰微、华润微等头部企业,业内透露,这些厂商目前产能已爆满,是否能有余力接下转单是问题。

退一步说,为了眼前的需求大肆扩产,也不会是有经验的厂商的选择。“这个时间点拼命入场,产能在两年之后才释放,万一刚好这个产品全球的产能都在这个时候集中爆发,是死的快还是死的慢?”这也意味着,只有提前布局、目前有灵活产能转换能力的厂商,才有机会吃到转单红利。

“提前做好产能布局的大厂可以有比较大的主动性、自由度可以去选择,我愿意做高端,我可以释放出中低端的产能去做高端。当高端产能比较饱和的时候,我可以释放出中高高端产能来做中低端。”

从更深层次的原因来看,技术上的差距或许也是中国大陆不一定能吃下转单的另一大原因。两位业内人士均对笔者不约而同表示,中国大陆SGT MOSFET最顶尖技术已经到达英飞凌第五代产品水平,而英飞凌本身产品已经迭代至第六代,这一代的差距“差不多是2-3年的差距”。

某MOSFET设计公司高层表示,在通信服务器类、数据中心、汽车类等高端应用方面,中国大陆本土生产的SGT MOSFET刚刚开始进入市场,但还不普及。“高端产品其实是严重短缺的。产品的性能匹配上面还是有比较大的落差的,是中国大陆供应商里面是急需要去解决和改善的地方。”

技术不占优势的情况下,中国大陆厂商要拿下国际IDM转单,必须要面对其他竞争者。据此前报道,茂矽电子、新唐科技、汉磊等中国台湾6英寸晶圆代工厂由于接手了国际IDM的SGT MOSFET转单,产能爆满。集微咨询高级分析师朱航欧推测,虽然台厂产线相对较老,但却具备更高的稳定性。

此外,地缘政治因素不确定陡增,也让供应链本土化的趋势愈发明显。几位业内人士均表示,目前来看,无论是国外还是国内的企业,都更倾向于在本土找厂商生产,而非跨区域寻找供应商。这种形势之下,国际IDM在寻找接手转单的厂家时,也会更倾向于本土或是更靠近本土地区的厂商。

“一般来说,国内现在的市场还是以国产替代的为主,原来很多的终端厂商用的英飞凌等国外厂商的产品,现在更多用国内的产品,在这样的情况下,国内市场国产的比例肯定会越来越高,像士兰微、华润微、华虹占的份额会越来越高。”(校对/隐德莱希)

责编: 武守哲
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