行业资讯 | 《中国半导体分立器件封测产业调研报告》
半导体技术是电子信息产业的基础，是国民经济的重要支柱产业。半导体产业由三个产业链组成，即：设计、芯片制造、封装测试。封装测试产业是半导体产业链的重要环节之一。2019年封装测试产业虽然受到不利的国际环境即中美贸易摩擦的影响，但是由于国家及时出台一系列的优惠政策，所以对整个封装测试行业影响并不大，整个封装测试行业销售额5604亿元，其中: IC 2067亿元，TR 2595亿元，LED 942亿元，封测行业仍保持平稳发展态势。
为了反映半导体封装测试业“十三五”计划收关前一年的产业发展状况，中国半导体行业协会封装分会组织全国封装测试业同仁进行了调研，归纳出一些有价值的数据，提供国家政府机关和全行业参考。
以下是第二个专题报告《中国半导体分立器件封测产业调研报告》详情：
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前 言
2019年，受贸易战的影响以及存储芯片的严重下滑，全球半导体市场营收下滑。据美国半导体产业协会（SIA）发布的资料显示，2019年全球半导体市场销售额为4 121亿美元，比2018年下降12%。
半导体分立器件的主要应用领域在消费电子、工业控制、网络通讯、汽车电子、计算机和外设等。Wi-Fi 6新无线标准的提出以及对网络更新持续需求的提升，极大促进了网络通讯的增长。随着数字化转型(DX)计划的实施，加上汽车电子已成为新的增长点，2019年全球半导体分立器件市场保持了3%左右的增长。
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国内半导体分立器件封测产业现状
2.1
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国内半导体分立器件市场规模
据市场研究机构 IC Insights发布的报告，全球半导体分立器件销售额在结束了连续三年的增长之后，在2019年下降了 0.9％。受全球半导体市场的影响，2019年国内半导体分立器件行业产销规模持续缓慢增长。2019年国内半导体分立器件产量为7 772亿只，比2018年增长2%。国内分立器件产业的销售收入达到2 595亿元，比2018年增长3.5%。其中，功率分立器件市场规模为2 086亿元，比2018年增长11.3%。
由于2019年前三季度功率半导体分立器件产品缺货情况依然持续，多家厂商的产品价格仍在上涨。虽然仍受到全球贸易不稳定等因素影响，但在需求驱动下，功率半导体受影响程度要小于其他IC产品，仍然保持了较大的增长，主要原因如下：新能源汽车仍然为中国功率半导体市场最大的需求来源；5G建设所需的基站设备及其普及后带来物联网、云计算的快速发展，对功率半导体产生长期大量需求；另外，工业自动化规划持续推进，与之相关的电源、控制、驱动电路也持续推升了中国功率半导体分立器件的采购。
2.2
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国内半导体分立器件产业地区分布
2019年国内半导体分立器件行业产量分布格局仍然呈现区域集中性。据不完全统计，长三角地区占有46.1%，珠三角地区占26.3%，京津环渤海湾地区占7.7%，中西部地区占比近年来持续上升达19.9%。我国生产分立器件的企业主要分布在江苏、广东、四川、安徽等省份，占到全国的80%以上。
2.3
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国内主要半导体分立器件封测企业
近年来，我国高度重视半导体行业的发展，不断出台鼓励政策大力扶持包括分立器件在内的半导体行业，半导体分立器件行业已经获得长足发展，通过自主创新逐渐摆脱受制于国际半导体公司技术封锁的局面，并在中低端领域逐步形成对国外产品的替代。从整个市场来看，国内分立器件生产企业已经具备包括整流二极管、肖特基二极管、TVS等国产替代的实力，占据较大比例的产能，但整体缺乏品牌效应，且功率器件还是以欧美、日本厂商为主导。随着半导体分立器件市场需求逐步向中高端领域转移，国内分立器件生产企业需抓住机遇向高端领域突破。
表1仅为据不完全统计的国内主要分立器件封测厂家产能规模排名。
2.4
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影响我国分立器件行业发展的有利和不利因素
国产替代迫在眉睫，自主可控势在必行。近年来，我国半导体分立器件行业的产销规模不断扩大，对国外产品的进口替代效应不断凸显。未来，随着国内半导体分立器件行业逐步突破高端产品的技术瓶颈，国内优秀企业将凭借地缘、技术和成本等方面的优势获得更多的发展机会，我国半导体分立器件对进口的依赖将会进一步减弱，进口替代效应将显著增加。
下游需求行业高速增长带动分立器件的产品升级快速进行。新能源汽车比传统燃油车对分立器件的数量要多很多，而且整体行业无论是从政策支持还是技术的演变都是处在高速发展中；LED照明成本低使用寿命长，随着城市化进程深入，夜晚城市灯光秀带动LED的增长、拉动分立器件的需求；光伏产业主要受益于5G商用提速，对信号传输密度的增加，从而增加对光缆布线的增加，同样拉动对分立器件的销量。
国内分立器件企业在长期技术的沉淀与积聚，在品牌的认知度与影响力上，在芯片制造工艺和专利或非专利技术成果的转化能力上，远远低于国际大品牌。虽然国产替代之路我们已经走了很多年，很多国际一线品牌也在国内进行代工，在一些高端产品也已达到国际水平，但是对于厂商而言，在选择国产品牌上仍然存在质量及性能的疑虑。此外，产品认证周期长也影响了国产推进的进度。在半导体分立器件领域，甚至整个半导体行业，人才缺失和培养周期长也束缚了国内半导体企业产业链的延伸与拓宽。
3
行业发展趋势与展望
今天的中国半导体分立器件，已经处于全球半导体分立器件产业制造基地的地位。随着分立器件产品需求的增长，市场产品结构的快速调整，分立器件产品结构的不断升级，半导体分立器件仍有很大的发展空间。电子信息产品急需的高端分立器件、化合物半导体材料为基础的新型器件、纳米器件、超导器件以及片式器件成为半导体分立器件的主要发展方向。
随着汽车电子、VR/AR 和物联网等领域持续的增长，高端分立器件如GaAs微波功率器件、功率MOS器件、光电子器件、变容管及肖特基二极管等已成为国内半导体分立器件企业的发展重点。通过发展新的器件理论、新的结构，分立器件产品在功率和频率上不断追求创新，电力电子器件不断朝着大功率、高压、高频化、集成化、智能化、复合化、模块化及功率集成的方向发展，如IGBT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。
分立器件封装技术的发展趋势仍以片式器件为发展方向，以适应各种电子设备小型化、轻量化、薄型化的需要。封装形式的发展，一是往小型化方向发展，由常用的SOT-23、SOD-123型向尺寸更小的，如SOT-723/923、SOD-723/923、DFN/FBP1006等封装形式发展；二是片式小型化往功率器件方向延伸，从1W功率的SOT-89一直到功耗10W的TO-252以及功率更大的大功率封装，如TO-247、TO-3P等；三是往更大尺寸、更大体积以满足各类更大功率的新型电力电子封装，如全压接式大功率IGBT及各类模块封装等。
从半导体材料的发展趋势来看，碳化硅（SiC）是第三代宽禁带半导体材料中，研究最为成熟、市场应用前景最大的一种。碳化硅半导体材料综合性能是第一代半导体材料性能的数百倍到一千倍，在高温、高频、大功率、光电子以及抗辐射器件等方面具有巨大的应用潜力。碳化硅器件主要应用于高铁、新能源汽车、家电、工业电机等上面，不仅可以大幅节能，还能提升材料转化效率。尤其是以汽车充电桩为代表的高功率充电应用场景，已成为当下SiC功率器件重点推广和普及的领域。
伴随着5G的到来，相关的电子元件也在向着更高的频率，更高的效率上发展。氮化镓（GaN）必将以其独特的高频特性、超高的功率密度，以及优越的集成度成为5G技术的核心器件。据市场调研公司Yole Development 预测，全球GaN 射频器件的市场规模到2024年将超过20亿美元，其中无线通信和军事应用占据绝大部分。随着汽车的电动化，GaN在汽车领域的应用前景特别值得期待，在最新的研究中，利用GaN研发的逆变器，已首次成功应用在电动汽车上，有望让电动汽车节能20%以上。中国是世界上最大的电动汽车市场之一，这也将促进GaN器件在中国市场的应用发展。除此之外，工业市场也是GaN功率器件的主要驱动力，即便在价格敏感的消费电子市场，GaN也带来了一股清新力量，比如低功率的快充充电头，已经有多家厂商成功地将实验室中的GaN产品投放到市场。基于SiC和GaN功率半导体产品已经开始出货，但他们仍然很昂贵，制造成本是阻碍市场增长的主要障碍，因为今天两者仍主要使用6英寸及以下的晶圆进行生产，一旦该问题得到解决，市场规模就会爆发。
对中国半导体分立器件来说，除了成本把控，更需要通过现有的客户资源合理配置产品结构，以及创新性研发出更适合客户的高端产品类型。同时，也要跟踪世界半导体分立器件发展趋势，加强对更宽禁带半导体材料如氮化铝、氧化镓、金刚石的不断研究，对纳米器件、超导器件等领域的探索。
据市场研究机构 IC Insights 最新报告显示，受全球新型冠状病毒大爆发的影响，2020年光电器件、传感器/制动器与分立器件（OSD）的总销量预测将下降 6％，将结束十年销售额连续创新高的纪录。中国半导体分立器件虽然在半导体行业国产替代进程进一步提速，以及正式进入5G时代之后，智能手机、车载电子化，新能源设施等新需求引入变化的大环境下，销售量不会出现大幅度下滑，但是由于疫情对出口的影响，预测2020年中国半导体分立器件销售额将下降至2505亿元。
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结束语
在整个半导体行业的历史上，每一次市场下滑都是随着技术创新的到来而结束。2020年被称为5G爆发的元年，5G的影响将远远超出技术行业的范围，影响社会的方方面面，推动新的经济活动，半导体产业有望持续增长，将会带动全球半导体分立器件市场规模保持较好的速度提升。我国正在由制造大国向制造强国迈进，制造业正在转型升级过程中，在此背景下，半导体分立器件市场需求将逐步向中高端领域转移，我国本土半导体分立器件生产企业也将抓住机遇向高端领域突破。
执笔人：沈阳 邹莉
本文转载自：微电子制造
