功率半導(dǎo)體解密

功率半導(dǎo)體是什么？

功率器件是功率電子器件的核心，特指轉(zhuǎn)換并控制電力的功率半導(dǎo)體器件。電 力有直流電（DC）、交流電（AC）之分，有電壓、電流大小和頻率的區(qū)別。電 力轉(zhuǎn)換包括轉(zhuǎn)換一個(gè)或多個(gè)電壓、電流或頻率?！肮β士刂啤敝缚刂戚斎牒洼敵?的功率大小。核心是使用最小的輸入控制功率保證輸出功率的大小和時(shí)延。

基本的電力轉(zhuǎn)換的四種方式

1、變流器（DC/AC）

變流器把直流電轉(zhuǎn)換成交流電。變流器幾乎使用在所有的電力和電子產(chǎn)品中， 如供電電路中的電壓波動(dòng)整形、產(chǎn)生變頻輸出功率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，后者 在變頻空調(diào)、無(wú)級(jí)變速電機(jī)中的應(yīng)用很廣泛，在功率消耗方面由于傳統(tǒng)的電機(jī) 控制。

2、整流器（AC/DC）

整流器把交流電轉(zhuǎn)換成直流電。有時(shí)候會(huì)用轉(zhuǎn)換器這個(gè)詞，但轉(zhuǎn)換器更多用來(lái) 指代所有的功率轉(zhuǎn)換器件。

3、DC/DC 轉(zhuǎn)換器

DC/DC 轉(zhuǎn)換器通過(guò)把直流電切割成電脈沖，從而控制輸出電壓和電流大小。一 種可替代的方法是使用變流器把直流電轉(zhuǎn)換成交流電，再使用穩(wěn)壓器來(lái)調(diào)整電 壓，最后使用整流器把交流電轉(zhuǎn)回直流電。

4、變頻器（AC/AC）

變頻器把交流電從一個(gè)頻率轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻率，有周波變頻器和矩陣變頻器。也可以使用交流電功率穩(wěn)壓器，通過(guò)改變交流電源的相位來(lái)改變輸出的交流電。

所有的轉(zhuǎn)換器都有一個(gè)共同的目標(biāo)，就是實(shí)現(xiàn) 100%的能量轉(zhuǎn)換率（轉(zhuǎn)換過(guò)程 中沒有任何能量損失）。換句話說(shuō)，一個(gè)完美的轉(zhuǎn)化器在關(guān)閉的時(shí)候沒有任何的 漏電，在打開的時(shí)候沒有任何電壓損失，在開閉轉(zhuǎn)換的時(shí)候沒有任何的功率損 耗。在這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)和材料的創(chuàng)新，都是為了提高能量轉(zhuǎn)換效率。

功率半導(dǎo)體的六大應(yīng)用場(chǎng)景

在任何需要節(jié)能轉(zhuǎn)換和操縱電力的地方都需要功率半導(dǎo)體，主要包括六大大應(yīng) 用場(chǎng)景：

1、電動(dòng)汽車：

新增的功率半導(dǎo)體器件的性能和功率效率是電動(dòng)汽車運(yùn)行的關(guān)鍵。汽車的電氣 化使所需的電力部件價(jià)值增加了 5 倍以上。元件主要用于逆變器，將非常高的 能量電流引入汽車的電動(dòng)機(jī)和電池充電器。

2、可再生能源發(fā)電：

可再生能源發(fā)電也需要高功率半導(dǎo)體，因?yàn)榭稍偕茉床灰?guī)則，需要高的發(fā)電 效率才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。以每兆瓦時(shí)為基礎(chǔ)，風(fēng)電場(chǎng)需要比傳統(tǒng)燃煤電 站多 30 倍的功率半導(dǎo)體價(jià)值量。

3、工業(yè)和自動(dòng)化：

使用 IGBT 的變速驅(qū)動(dòng)器越來(lái)越多地取代工業(yè)應(yīng)用中的傳統(tǒng)電機(jī)，因?yàn)樗鼈兛?以顯著提高能效。功率半導(dǎo)體對(duì)于工廠的進(jìn)一步自動(dòng)化也至關(guān)重要，“工業(yè) 4.0” 的革命在很大程度上取決于增加的功率和傳感器半導(dǎo)體內(nèi)容，以驅(qū)動(dòng)工廠的機(jī) 器人技術(shù)。

4、儲(chǔ)能：

可再生能源（特別是風(fēng)能和太陽(yáng)能）;取決于天氣和氣候，這固有地導(dǎo)致電網(wǎng)中 的能量波動(dòng)。有效的能量存儲(chǔ)對(duì)于向可再生能源對(duì)總發(fā)電的更高貢獻(xiàn)的轉(zhuǎn)變至 關(guān)重要，并且需要再次有效地轉(zhuǎn)換電能，即功率半導(dǎo)體。

5、數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器：

功率半導(dǎo)體在優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能源使用方面發(fā)揮著核心作用，用于整流，電池 充電和 DC / AC 逆變。專門研究超大規(guī)模環(huán)境，本地化備用電源（所謂的“電 池架上電池”）增加了服務(wù)器機(jī)架內(nèi)部功率半導(dǎo)體元件的使用。未來(lái)的發(fā)展，包 括氮化鎵的使用和能量比例計(jì)算將繼續(xù)增加數(shù)據(jù)中心中功率半導(dǎo)體使用的廣度。

6、消費(fèi)類電子產(chǎn)品/白色家電：

功率半導(dǎo)體是每款智能手機(jī)的核心;它們控制充電機(jī)制，功率輸出和能效。在白 色器具中，優(yōu)化的感應(yīng)技術(shù)例如在烹飪用具使加熱更快更均勻，同時(shí)使用更節(jié) 能。功率半導(dǎo)體也是“智能”白色家電的核心。

功率半導(dǎo)體的種類及比較

功率半導(dǎo)體從器件工作原理來(lái)看可以分為：二極管，晶閘管，MOSFET，以及 IGBT。

四種主要的功率半導(dǎo)體器件

二極管

二極管是用半導(dǎo)體材料（硅、硒、鍺等）制成的一種電子器件。它具有單向?qū)щ娦?能， 即給二極管陽(yáng)極和陰極加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通。當(dāng)給陽(yáng)極和陰極 加上反向電壓時(shí)，二極管截止。因此，二極管的導(dǎo)通和截止，則相當(dāng)于開關(guān)的 接通與斷開。

晶閘管

晶閘管設(shè)計(jì)用于在高電流和高電壓下工作，并且通常用于 AC 電流到 DC 電流的整流以及 AC 電流到不同幅度或頻率的整流。我們通常將晶閘管分為以下幾 組：可控硅整流器（通常稱為晶閘管）和柵極關(guān)斷晶閘管（GTO），它們是高功 率器件，與常規(guī)晶閘管相比，可以通過(guò)門信號(hào)。

MOSFET

MOSFET 和標(biāo)準(zhǔn)雙極晶體管之間的基本區(qū)別在于源極 - 漏極電流由柵極電壓 控制，使其工作比需要高基極電流導(dǎo)通的雙極晶體管更節(jié)能。此外，它具有快 速關(guān)閉功能，允許其以高頻率切換。最后，MOSFET 不易受“熱失控”的影 響，因此特別適用于家用電器，汽車和 PC 電源的電源設(shè)計(jì)。

IGBT

IGBT 將雙極晶體管的某些特性與單個(gè)器件中的 MOSFET 的特性結(jié)合在一起。IGBT 與 MOSFET 有顯著差異，制造起來(lái)更具挑戰(zhàn)性。最大的差異是在上圖中 顯示的 N 源極/漏極下的附加 P 襯底，其阻止反向電流流動(dòng)。展品 8-9）

IGBT 器件可以處理大電流（如雙極晶體管）并受電壓控制（如 MOSFET），使 其適用于高能量應(yīng)用，如變速箱，重型機(jī)車，大型船舶螺旋槳等。

功率半導(dǎo)體的性能差異比較

在實(shí)際使用中，功率半導(dǎo)體根據(jù)器件的實(shí)際性能差異應(yīng)用于不同的場(chǎng)景，并且 可以選擇選擇分立器件和模組兩種封裝形式。

二極管和晶體管的性能差異：

二極管和晶體管的關(guān)鍵功能是相同的–控制開關(guān)的開/關(guān)功率（電）。二極管和二 極管之間的主要區(qū)別之一晶體管是二極管將交流電（AC）轉(zhuǎn)換成直流電（DC） 晶體管將輸入信號(hào)從低阻電路傳輸?shù)礁唠娮桦娐?。二極管也稱為晶體二極管， 因?yàn)樗怯删w（硅或鍺）。它是一個(gè)兩端子設(shè)備，當(dāng)正極電源端子連接到 p 型 區(qū)域，負(fù)極端子為連接到二極管的 n 區(qū)域。

晶體管具有三個(gè)區(qū)域，即發(fā)射極，集電極和基極。發(fā)射器是重?fù)诫s，以便它可 以將重的帶電粒子轉(zhuǎn)移到基極。的基礎(chǔ)晶體管尺寸更小，摻雜更輕，從而電荷 載流子容易移動(dòng)從基地到集熱區(qū)。集電極是晶體管的最大區(qū)域，因?yàn)樗梢韵?散基極-集電極結(jié)處產(chǎn)生的熱量。總的來(lái)說(shuō)，晶體管器件是現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)的 根基，這要?dú)w功于其更全面的功能。

晶閘管/MOSFET/IGBT 的比較：

晶閘管：通過(guò)電流控制電流，頻率低，

MOSFET：電壓控制電壓，頻率高，mos 管的最大劣勢(shì)是隨著耐壓升高，內(nèi)阻 迅速增大（不是線性增大），所以高壓下內(nèi)阻很大，不能做大功率應(yīng)用。mos 開關(guān)速度快，意味著開關(guān)損耗小（開關(guān)發(fā)熱?。?，同樣電流導(dǎo)通壓降低，意味著 導(dǎo)通損耗?。ㄟ€是發(fā)熱小）

IGBT：電壓控制電流，頻率適中，在低壓下 igbt 相對(duì) mos 管在電性能和價(jià)格 上都沒有優(yōu)勢(shì)，所以基本上看不到低壓 igbt，并不是低壓的造不出來(lái)，而是毫 無(wú)性價(jià)比。在 600v 以上，igbt 的優(yōu)勢(shì)才明顯，電壓越高，igbt 越有優(yōu)勢(shì)，電壓 越低，mos 管越有優(yōu)勢(shì)。所以高壓下 igbt 優(yōu)勢(shì)明顯，既有高開關(guān)速度（盡管比 mos 管慢，但是開關(guān)比三極管快很多），又有三極管的大電流特性。

分立器件和模組的比較

功率半導(dǎo)體器件或者作為單個(gè)器件封裝在單個(gè)封裝中（分立器件），或者與模塊 中的其他半導(dǎo)體器件（模塊）集成。下面是兩個(gè)類別的概述：

分立器件：

在典型的電源中，需要許多單個(gè)半導(dǎo)體器件，或“分立”。集成許多不同的組件 可能具有挑戰(zhàn)性，每個(gè)組件都增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。但是，分立元件的成本低 于集成模塊，可以輕松集成到定制系統(tǒng)中，并且可以在發(fā)生故障時(shí)輕松更換。

功率模塊：

功率模塊通常提供更好的功率密度，并且比一系列分立器件更可靠 - 因?yàn)榇祟?模塊通常用于需要長(zhǎng)時(shí)間高可靠性的系統(tǒng)，例如風(fēng)力轉(zhuǎn)換器，太陽(yáng)能系統(tǒng)等。

功率半導(dǎo)體制造工藝

前端晶圓制造工藝

功率半導(dǎo)體需要在薄晶圓上制造。當(dāng)電流流過(guò)半導(dǎo)體器件時(shí)，各層硅的厚度增 加導(dǎo)致飽和電壓增加和開關(guān)損耗增加。這兩個(gè)因素都對(duì)功率半導(dǎo)體器件的性能 有害，主要是因?yàn)樗鼈儗?dǎo)致能量損失和發(fā)熱。因此，薄晶圓的制造至關(guān)重要： 它可以提高電源效率，并更好地散發(fā)元件產(chǎn)生的熱量。

由于功率半導(dǎo)體需要不同的 CMOS 半導(dǎo)體材料和工藝;他們需要專門的晶圓廠。這意味著功率半導(dǎo)體的規(guī)模對(duì)于建立具有成本效益的前端制造能力至關(guān)重要。

后端封裝工藝

所謂封裝是將前端操作中制造的芯片“封裝”到電源組件中的過(guò)程在專用的后 端設(shè)備中進(jìn)行。功率密度是半導(dǎo)體元件的主要競(jìng)爭(zhēng)特征，并且元件的熱性能是 實(shí)現(xiàn)更高功率密度的最重要的杠桿。因此，部件的封裝質(zhì)量是功率部件差異化 的關(guān)鍵因素。

功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/p>

功率半導(dǎo)體發(fā)展歷史

功率半導(dǎo)體最早出現(xiàn)在 1950 年代，1956 年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶閘管，并 在 60 年代得到廣泛應(yīng)用；1980 年后逐漸發(fā)展出功率各種新型晶閘管，單極性 MOSFET，雙極性 MOSFET；90 年代研發(fā)出 IGBT，此后逐步出現(xiàn)功率模塊和 集成功率器件。目前功率器件主要以 Si 基材料為主，包括 SOI 高壓集成電路， 隨著第三代半導(dǎo)體的發(fā)展，以 SiC 和 GaN 為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料開始成為 功率半導(dǎo)體的新興材料。

功率半導(dǎo)體全球市場(chǎng)分析

近幾年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模一直穩(wěn)定在 150-200 億美元的水平，占到全球 半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模 5%左右的比例。其中絕大多數(shù)市場(chǎng)被國(guó)外廠商壟斷，包括英飛 凌， TI， NXP，日本瑞薩等，中國(guó)產(chǎn)品還有很大的替代空間，前十名廠商占 有 57%的市場(chǎng)份額。相對(duì)于集成電路行業(yè)， 分立器件市場(chǎng)集中度更低， 商業(yè) 生態(tài)壁壘不高。

功率半導(dǎo)體市場(chǎng)中，占比最大的企業(yè)是 infineon，19%；按照產(chǎn)品種類來(lái)劃分， 最重要的產(chǎn)品是 mosfet 和 IGBT。其他產(chǎn)品，BJT，晶閘管以及二極管等市場(chǎng) 非常分散且價(jià)值量較低。

從最主要的 IGBT 和 MOSFET 市場(chǎng)來(lái)看，Infineon 分別以 27%和 28%的市占 率位居全球第一的位置。其他公司，包括三菱電機(jī)，富士電機(jī)，Renesas 和 ST 也占據(jù)了較高的市場(chǎng)份額。不同于二極管市場(chǎng)和晶體管市場(chǎng)的高度分散化， IGBT 和 MOSFET 市場(chǎng)由于其技術(shù)門檻更高，具備更高的市場(chǎng)集中度。

根據(jù) IHS 資料，2016 年 MOSFET 占晶體管總市場(chǎng)的 55％，其次是 IGBT 和 BJT 的 30％和 15％的份額。但是，IGBT 市場(chǎng)將在 2016-21F 年經(jīng)歷更強(qiáng)勁的 增長(zhǎng)，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 8％。主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)自工業(yè)和汽車領(lǐng)域，它們分別得益 于工廠自動(dòng)化和汽車電氣化。對(duì)于 MOSFET，整個(gè)應(yīng)用的需求和增長(zhǎng)速度之間 更加平衡預(yù)計(jì)在2016-21F年復(fù)合年增長(zhǎng)率為3％，這主要是由工業(yè)部門推動(dòng)的。

功率半導(dǎo)體下游需求分析

電動(dòng)汽車

功率半導(dǎo)體是電動(dòng)汽車運(yùn)行的關(guān)鍵，其性能和功率效率。普通傳統(tǒng)汽車的半導(dǎo) 體價(jià)值量約為 340 美元，主要產(chǎn)品是微控制器（78 美元），傳感器（44 美元） 和功率半導(dǎo)體（71 美元）。通常電氣化意味著功率半導(dǎo)體內(nèi)容的價(jià)值在傳統(tǒng)汽 車和電動(dòng)汽車之間增加了五倍多。

在傳統(tǒng)汽車中：功率半導(dǎo)體僅限于空調(diào)系統(tǒng)以及汽車的各種控制和執(zhí)行器。這 意味著相對(duì)較小的部件和較小的成本。在電動(dòng)汽車中，主要功率半導(dǎo)體元件變 為：為汽車的高扭矩電動(dòng)機(jī)供電所需的轉(zhuǎn)換器，用于降低電池電壓的 DC / DC 轉(zhuǎn)換器，用于電池充電器的附加類似組件，特別高增壓要求。這些組件的質(zhì)量 和性能是決定汽車性能的主要因素（更高的扭矩需要更強(qiáng)的轉(zhuǎn)換器）和功率效 率（更好的轉(zhuǎn)換器和充電器可帶來(lái)更高效，更快速的充電和更好的范圍）。

可再生能源發(fā)電

電場(chǎng)需要比傳統(tǒng)燃煤電站多 30 倍的功率半導(dǎo)體。在風(fēng)力渦輪機(jī)中，功率半導(dǎo)體 在能量的產(chǎn)生，轉(zhuǎn)換和運(yùn)輸中起著至關(guān)重要的作用。風(fēng)力渦輪機(jī)中的功率半導(dǎo) 體的質(zhì)量和可靠性要求特別嚴(yán)格，在惡劣環(huán)境中操作時(shí)，部件暴露于日常活動(dòng) 的大波動(dòng)（特別是這適用于暴露于鹽和濕度的海上渦輪機(jī)）。同樣，太陽(yáng)能 發(fā)電和轉(zhuǎn)換也需要整個(gè)系統(tǒng)的功率半導(dǎo)體。太陽(yáng)能系統(tǒng)中的功率半導(dǎo)體需要高 效，因?yàn)樾枰钚』_關(guān)損耗，而組件的可靠性和耐用性對(duì)系統(tǒng)的性能也是至 關(guān)重要的。

工業(yè)和自動(dòng)化

使用 IGBT 的變速驅(qū)動(dòng)器越來(lái)越多地取代工業(yè)應(yīng)用中的傳統(tǒng)電機(jī)，因?yàn)樗鼈兛?以顯著提高能效。變速驅(qū)動(dòng)器本質(zhì)上是“節(jié)流閥”，可以精確控制工業(yè)電機(jī)，這 是當(dāng)今最大的電力用戶。目前部署的大多數(shù)工業(yè)電機(jī)以固定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且只 能通過(guò)“制動(dòng)”來(lái)減速，從而導(dǎo)致摩擦并因此導(dǎo)致效率損失。變速驅(qū)動(dòng)器可以 更好地匹配扭矩和旋轉(zhuǎn)與負(fù)載要求，這樣可以節(jié)省約 20-30％的能源消耗，目 前大多數(shù)工業(yè)電機(jī)仍由傳統(tǒng)電機(jī)供電。

儲(chǔ)能

可再生能源（特別是風(fēng)能和太陽(yáng)能）; 取決于天氣和氣候，其固有地引起與電 網(wǎng)運(yùn)行不直接相關(guān)的能量波動(dòng)。因此，高效的能量?jī)?chǔ)存對(duì)于向可再生能源對(duì)總 發(fā)電的更高貢獻(xiàn)的轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。能量存儲(chǔ)需要再次供電：電池充電器，逆變 器，用電池為電網(wǎng)供電。

數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器

數(shù)據(jù)中心的用電量非常高，是其運(yùn)營(yíng)成本的重要因素。谷歌在其數(shù)據(jù)中心使用 足夠的能源來(lái)為 20 萬(wàn)戶家庭供電。功率半導(dǎo)體在優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能效方面發(fā)揮 著核心作用，從而降低了運(yùn)營(yíng)成本。在數(shù)據(jù)中心，功率半導(dǎo)體（IGBT 和 MOSFET） 用于整流，電池充電和 DC / AC 反相。

特別是在超大規(guī)模環(huán)境中（即谷歌和 Facebook 等人使用的數(shù)據(jù)中心），本地化 電源（所謂的“電池架上電池”）用于備用電源需求，而不是使用集中式 UPS， 這需要更多的功率半導(dǎo)體內(nèi)容。根據(jù)微軟的說(shuō)法，“架空式電池”的使用將數(shù)據(jù) 中心的占地面積減少了約 25％（不再需要建造一個(gè)獨(dú)立的房間，容納巨大的 UPS 電池），并將電源使用效率提高多達(dá) 15％。此外，它允許數(shù)據(jù)中心通過(guò)服 務(wù)器機(jī)架中的計(jì)算和存儲(chǔ)自動(dòng)擴(kuò)展電池備份容量。

消費(fèi)電子/家電

功率半導(dǎo)體是每款智能手機(jī)的核心; 它們控制充電機(jī)制，功率輸出和能效。在 白色器具中，優(yōu)化的感應(yīng)技術(shù)例如在 烹飪用具使加熱更快更均勻，同時(shí)使用更 節(jié)能。功率半導(dǎo)體也是“智能”白色家電的核心。

全球功率半導(dǎo)體企業(yè)一覽

從經(jīng)營(yíng)規(guī)模和利潤(rùn)水平來(lái)看，國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)和國(guó)外龍頭企業(yè)仍然有明顯 的差距。國(guó)際龍頭 Infineon2018 年?duì)I業(yè)收入達(dá)到 96.7 億美元，而國(guó)內(nèi)最大的 功率半導(dǎo)體企業(yè)士蘭微 2018 年?duì)I業(yè)收入僅為 4.3 億美元。同時(shí)，國(guó)內(nèi)大部分功 率半導(dǎo)體企業(yè)的盈利能力也明顯低于國(guó)外同行，僅有斯達(dá)半導(dǎo)，士蘭微，揚(yáng)杰 科技的盈利能力接近國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而從產(chǎn)品類型來(lái)看，國(guó)外龍頭企業(yè)產(chǎn)品線 更加豐富同時(shí)高價(jià)值量的產(chǎn)品收入占比也更高。但是，隨著行業(yè)的長(zhǎng)期景氣來(lái) 臨，我們認(rèn)為國(guó)產(chǎn)功率半導(dǎo)體的持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)明確，替代空間巨大。

國(guó)際龍頭功率半導(dǎo)體企業(yè)

Infineon

英飛凌科技公司于 1999 年在德國(guó)慕尼黑正式成立，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司 之一。公司前身為西門子集團(tuán)的半導(dǎo)體部門，于 1999 年獨(dú)立，2000 年上市。公司作為國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者，為有線和無(wú)線通信、汽車及工業(yè)電子、 內(nèi)存、計(jì)算機(jī)安全以及芯片卡市場(chǎng)提供先進(jìn)的半導(dǎo)體產(chǎn)品及完整的系統(tǒng)解決方 案。

作為功率半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌是市場(chǎng)上唯一一家提供覆蓋硅、碳化硅和氮化 鎵等材料的全系列功率產(chǎn)品的公司，擁有高性價(jià)比的第七代 CoolMOS、基于 第三代寬禁帶半導(dǎo)體的高性能 CoolSiC與 CoolGaN、以及支持更高頻率應(yīng) 用的第六代 OptiMOS等豐富產(chǎn)品組合，從芯片技術(shù)層面提升電源效率。

Rohm

羅姆（Rohm）半導(dǎo)體集團(tuán)是全球最知名的半導(dǎo)體廠商之一，公司于 1958 年作 為小電子零部件生產(chǎn)商起家，于 1967 年和 1969 年逐步進(jìn)入了晶體管、二極管 領(lǐng)域和 IC 等半導(dǎo)體領(lǐng)域。公司產(chǎn)品涉及多個(gè)領(lǐng)域，其中包括 IC、分立元器件、 光學(xué)元器件、無(wú)源元件、模塊、半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)品及醫(yī)療器具。

公司的重點(diǎn)業(yè)務(wù)之一為功率半導(dǎo)體，目前提供 MOSFET、IGBT、FRD 等分立 元件及柵極驅(qū)動(dòng) IC 等大量功率半導(dǎo)體器件。為滿足更廣泛用途需求，公司增加 SiC 產(chǎn)品開拓耐高壓器件市場(chǎng)。

On SEMI

On Semiconductor Corporation 安森美半導(dǎo)體創(chuàng)立于 1999 年。該公司及其子 公司從事節(jié)能電子驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)。公司的系列產(chǎn)品包括電源和信號(hào)管理、邏輯、 離散和定制設(shè)備，包括汽車，通信，計(jì)算機(jī)，消費(fèi)，工業(yè)，LED 照明，醫(yī)療， 軍事飛機(jī)，航空航天，智能電網(wǎng)與電源的應(yīng)用。公司設(shè)計(jì)，制造和銷售先進(jìn)的 電子系統(tǒng)和廣泛的半導(dǎo)體元件，以解決設(shè)計(jì)組合的需要。

公司的電源管理半導(dǎo)體元件對(duì)不同的電子設(shè)備進(jìn)行控制，轉(zhuǎn)換，保護(hù)和監(jiān)控電 源。公司的定制的 ASIC，DSP，因其混合信號(hào)和先進(jìn)的邏輯能力，成為許多汽 車，醫(yī)療設(shè)備，軍事飛機(jī)，航空航天，消費(fèi)和工業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)特產(chǎn)品。公司的數(shù) 據(jù)管理半導(dǎo)體組件提供高性能的時(shí)鐘管理和數(shù)據(jù)流管理，精密的計(jì)算和通信系 統(tǒng)。公司的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體元件作為基礎(chǔ)組件存在于幾乎所有類型的電子設(shè)備。其 產(chǎn)品應(yīng)用包括便攜式電子產(chǎn)品，電腦，游戲機(jī)，服務(wù)器，汽車和工業(yè)控制系統(tǒng)，LED 照明，電源，網(wǎng)絡(luò)和電信設(shè)備和自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備。

ST

意法半導(dǎo)體（ST）集團(tuán)于 1987 年成立，是由意大利的 SGS 微電子公司和法國(guó) Thomson 半導(dǎo)體公司合并而成。1998 年 5 月，SGS-湯姆森半導(dǎo)體公司將公司 名稱改為意法半導(dǎo)體有限公司。意法半導(dǎo)體是世界最大的半導(dǎo)體公司之一、領(lǐng) 先的集成設(shè)備制造商，為智能駕駛，智能工廠，智慧家居與城市和智能產(chǎn)品提 供關(guān)鍵解決方案。

公司擁有豐富的芯片制造工藝，包括先進(jìn)的 FD-SOI（全耗盡絕緣體上硅）、 CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）、差異化影像技術(shù)、RF-SOI （射頻絕緣層上硅）、 Bi-CMOS、BCD （Bipolar， CMOS， DMOS），Silicon Carbide（碳化硅）、 VIPower 和 MEMS 技術(shù)，在全球建立了巨大的前后工序制造網(wǎng)絡(luò)。

Vishay

Vishay Intertechnology， Inc.是一家分立半導(dǎo)體和無(wú)源元件的全球領(lǐng)先的制造商 和供應(yīng)商。威世成立于 1962 年，公司開始以箔電阻及箔電阻應(yīng)變計(jì)作為其最 初產(chǎn)品系列開展經(jīng)營(yíng)。1985 年，Vishay 開始了一系列戰(zhàn)略收購(gòu)以使自己成為可 提供廣泛電子元件的制造商。

公司收購(gòu)的分立電子元件頂級(jí)廠商包括達(dá)勒（Dale）、思芬尼（Sfernice）、迪勞 瑞（Draloric）、思碧（Sprague）、威趨蒙（Vitramon）、硅尼克斯（Siliconix）、通用半 導(dǎo)體（General Semiconductor）、BC 元件（BCcomponents）、貝士拉革 （Beyschlag）、國(guó)際整流器（International Rectifier）的某些分立半導(dǎo)體與模塊。威世品牌的產(chǎn)品代表了包括分立半導(dǎo)體、無(wú)源元件、集成模塊、應(yīng)力感應(yīng)器和 傳感器等多種相互不依賴產(chǎn)品的集合。

Vishay 生產(chǎn)多種分立半導(dǎo)體器件。這些產(chǎn)品通常執(zhí)行單一功能，如開關(guān)、放大、 整流或傳輸電信號(hào)。此外，Vishay 還生產(chǎn)某些 IC，這些 IC 在單個(gè)芯片上結(jié)合 了多個(gè)器件的功能，同時(shí)，還生產(chǎn)在一個(gè)封裝內(nèi)包含多個(gè)器件的模塊。Vishay 半導(dǎo)體產(chǎn)品包括 MOSFET（低壓、中壓和高壓）、IC（功率和模擬）、各種二極 管和整流器，以及多種不同種類的光電器件。

國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)

士蘭微

公司前身為杭州士蘭電子有限公司，于 1997 年 9 月 25 日成立。公司于 2003 年在上海證券交易所上市。公司坐落于杭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。公司經(jīng)營(yíng)范 圍是：電子元器件、電子零部件及其他電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷售；機(jī)電產(chǎn)品 進(jìn)出口。主要產(chǎn)品包括集成電路、半導(dǎo)體分立器件、LED（發(fā)光二極管）產(chǎn)品 等三大類。經(jīng)過(guò)將近二十年的發(fā)展，公司已經(jīng)從一家純芯片設(shè)計(jì)公司發(fā)展成為 目前國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的以 IDM 模式（設(shè)計(jì)與制造一體化）為主要發(fā)展模式的綜合 型半導(dǎo)體產(chǎn)品公司。

士蘭微營(yíng)收與凈利潤(rùn)大體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，增加速率有所放緩。根據(jù)公司公布的 各年年報(bào)數(shù)據(jù)，士蘭微在 2018 年?duì)I業(yè)收入 30.26 億元，復(fù)合增長(zhǎng)率為 10.36%， 歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn) 1.7 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率 0.58%。

分立器件占比較較高。按照產(chǎn)品進(jìn)行劃分，分立器件的銷售收入最高，2018 年 達(dá)到 14.75 億美元，同比增幅 28.6%，近四年來(lái)均超過(guò) 40%；集成電路的銷售 收入第二，數(shù)量上增加，比重上逐年略有下降。分立器件產(chǎn)品中，快恢復(fù)管、 MOS 管、IGBT、PIM 模塊等產(chǎn)品增長(zhǎng)較快。集成電路產(chǎn)品中，LED 照明驅(qū)動(dòng) 電路、IPM 功率模塊、MCU 電路、數(shù)字音視頻電路、MEMS 傳感器等產(chǎn)品的 出貨量保持較快增長(zhǎng)。

士蘭微 19 年業(yè)績(jī)預(yù)減。公司預(yù)計(jì) 2019 年年度實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利 潤(rùn)與上年同期相比，將減少 1.19 億元到 1.53 億元，同比減少 70%到 90%；預(yù) 計(jì)歸屬于上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤(rùn)與上年同期相比，將減少 1.39 億元到 1.73 億元，同比減少 154%到 193%。

業(yè)績(jī)下降的主要原因是受全球半導(dǎo)體行業(yè)增速放緩、產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)投入增加 等因素的影響。具體原因是：1.子公司杭州士蘭集成電路有限公司部分境外客 戶訂單數(shù)量減少；2.子公司杭州士蘭集昕微電子有限公司 8 吋芯片生產(chǎn)線仍處 于特色工藝平臺(tái)的建設(shè)階段，且調(diào)整了生產(chǎn)線上產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致虧損加大；3. 子公司杭州士蘭明芯科技有限公司發(fā)光二級(jí)管芯片價(jià)格較上年同期下降了 20-30%，且加大了研發(fā)投入；4. 參股公司廈門士蘭集科微電子有限公司、廈 門士蘭明鎵化合物半導(dǎo)體有限公司加快推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)，管理費(fèi)增加。

揚(yáng)杰科技

揚(yáng)杰科技公司于 2006 年成立，2014 年創(chuàng)業(yè)板上市。公司集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售 于一體，專業(yè)致力于功率半導(dǎo)體芯片及器件制造、集成電路封裝測(cè)試等高端領(lǐng) 域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。公司主營(yíng)產(chǎn)品為各類電力電子器件芯片、功率二極管、整流橋、 大功率模塊、DFN/QFN 產(chǎn)品、MOSFET、IGBT 及碳化硅 SBD、碳化硅 JBS 等，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、安防、工控、汽車電子、新能源等諸多領(lǐng)域。

揚(yáng)杰科技營(yíng)收大體增加，凈利潤(rùn) 18 年有所下降。營(yíng)收方面，2018 年公司營(yíng)收 為 18.53 億元，同比增速分別為 26.01%；凈利潤(rùn)方面，2018 年凈利潤(rùn)為 1.87 億元，同比增加率為-29.70%。2018 年系公司理財(cái)產(chǎn)品減值、產(chǎn)能利用率有所 下滑的影響，公司整體歸母凈利潤(rùn)有所下降。

半導(dǎo)體器件是其最大的收入來(lái)源，公司毛利潤(rùn)較高。從產(chǎn)品分類來(lái)看，公司 2018 年半導(dǎo)體器件銷售收入為 14.35 億元，占營(yíng)業(yè)收入比例為 9.26%，鑒于下游應(yīng) 用的穩(wěn)定增長(zhǎng)，其為公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)且比例基本維持在 80%左右。公司的毛利 潤(rùn)較為穩(wěn)定，體現(xiàn)出公司 IDM 模式各環(huán)節(jié)成本把控的優(yōu)勢(shì)。

揚(yáng)杰科技公司研發(fā)費(fèi)用持續(xù)增加。2016 年、2017 年、2018 年研發(fā)費(fèi)用分別為 0.50 億元、0.72 億元、0.96 億元，研發(fā)費(fèi)用率分別為 4.19%、4.92%、5.20%。

捷捷微電

公司成立于 1995 年，以晶閘管起家，于 2017 年在創(chuàng)業(yè)板上市。公司專業(yè)從事 功率半導(dǎo)體芯片和器件的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售。主要產(chǎn)品為各類電力電子 器件和芯片。主要應(yīng)用于家用電器、漏電斷路器等民用領(lǐng)域，無(wú)功補(bǔ)償裝置、 電力模塊等工業(yè)領(lǐng)域，及通訊網(wǎng)絡(luò)、IT 產(chǎn)品、汽車電子等防雷擊和防靜電保護(hù) 領(lǐng)域，保證工業(yè)發(fā)展和居民生活中電能使用及轉(zhuǎn)換的有效性、穩(wěn)定性和可控性， 并在汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通訊等新興電子產(chǎn)品中保護(hù)昂貴電路，提高產(chǎn)品的安全性。從 1999 年成功研制并銷售可控硅芯片至今，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)第二大晶閘管供應(yīng) 商。

公司營(yíng)收和歸母凈利潤(rùn)均實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng)。在過(guò)去幾年，2016 年，2017 年和 2018 年分別實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入3.32億元，4.31億元和5.37億元，同比增長(zhǎng)率分別37.76%， 29.82%和 24.59%；2016 年，2017 年和 2018 年分別實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn) 1.16 億元， 1.44 億元和 1.66 億元，同比增長(zhǎng)率為 43.21%，24.14%和 15.28%。

公司毛利率、凈利率維持同業(yè)較高水平。公司具備芯片完整的研發(fā)體系，具有 設(shè)計(jì)、制造以及后道封裝、檢測(cè)能力，成本控制能力較強(qiáng)。2018 年公司毛利率 因?yàn)?IPO 募投生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目投產(chǎn)略有下降。

公司研發(fā)費(fèi)用穩(wěn)健增長(zhǎng)。近幾年來(lái)，公司核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)穩(wěn)定，研發(fā)能力優(yōu)秀。公司研發(fā)費(fèi)用持續(xù)增長(zhǎng)，2016 年至 2018 年研發(fā)費(fèi)用分別為 0.18 億元、0.21 億元、0.26 萬(wàn)億元，占總收入的比重分別為 5.4%、4.86%和 4.85%。

華微電子

公司前身吉林市半導(dǎo)體器件廠成立于 1999 年，2001 年在上海證券交易所掛牌 上市。公司為國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體行業(yè)的龍頭企業(yè)。公司主要從事功率半導(dǎo)體器件 的設(shè)計(jì)、芯片加工、封裝及銷售業(yè)務(wù)，產(chǎn)品主要服務(wù)于家電、綠色照明、計(jì)算機(jī) 及通訊、汽車電子四大領(lǐng)域。公司現(xiàn)已成為中國(guó)最大的半導(dǎo)體分立器件制造基 地之一。

公司營(yíng)收近些年較平穩(wěn)，19 年?duì)I收預(yù)計(jì)減少。在 2018 年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收 17.09 億元，同比增長(zhǎng) 4.55%，實(shí)現(xiàn)歸屬母公司股東的凈利潤(rùn) 1.06 億元，同比增加 11.76%。公司業(yè)績(jī)預(yù)計(jì)減少 4，200.66 萬(wàn)元到 7，300.66 萬(wàn)元，同比減少 39.63% 到 68.87%。減少的主要原因是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，公司應(yīng)對(duì)外部市場(chǎng)形勢(shì)，為爭(zhēng)取 市場(chǎng)的份額，采取了銷售價(jià)格及銷售產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整策略，產(chǎn)品獲利能力降低。

公司毛利率與凈利率較為平穩(wěn)，半導(dǎo)體器件是其主要收入來(lái)源。2016 年-2018 年，公司毛利率分別為 19.59%，20.70%和 22.72%；2016 年到 2018 年，公 司凈利率分別為 2.64%，5.80%和 6.26%。半導(dǎo)體器件是公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)，近 年來(lái)均占營(yíng)業(yè)收入的 90%以上。

華微電子研發(fā)費(fèi)用略有增長(zhǎng)。具體來(lái)看，近三年來(lái)，公司研發(fā)費(fèi)用增速不明顯， 從 2016 年到 2018 年公司研發(fā)費(fèi)用分別為 0.85 億元、0.97 億元、1.01 億元， 相應(yīng)的研發(fā)費(fèi)用率分別為 6.06%、5.95%、5.92%。隨著營(yíng)業(yè)收入的逐年上升， 研發(fā)費(fèi)用的占比略有下降。

斯達(dá)半導(dǎo)

公司成立于 2005 年 4 月，是一家專業(yè)從事功率半導(dǎo)體芯片和模塊尤其是 IGBT 芯片和模塊研發(fā)、生產(chǎn)和銷售服務(wù)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，注冊(cè)資金 1.2 億元。公司主要產(chǎn)品為功率半導(dǎo)體元器件，包括 IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC 等等。公司成功研發(fā)出了全系列 IGBT 芯片、FRD 芯片和 IGBT 模塊，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代。其中 IGBT 模塊產(chǎn)品超過(guò) 600 種，電壓等級(jí)涵蓋 100V～3300V，電流等級(jí)涵蓋 10A～3600A。產(chǎn)品已被成功應(yīng)用于新能源汽車、變頻器、逆變焊機(jī)、UPS、光伏 /風(fēng)力發(fā)電、SVG、白色家電等領(lǐng)域。

營(yíng)收增速加快，正在進(jìn)入加速發(fā)展階段。公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的 趨勢(shì)。公司營(yíng)業(yè)收入的增長(zhǎng)不僅直接導(dǎo)致凈利潤(rùn)增長(zhǎng)，而且形成規(guī)模化效應(yīng)， 促使公司凈利率逐年上升。

公司毛利率與凈利率平穩(wěn)增長(zhǎng)，IGBT 是其主要收入來(lái)源。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)收入 占營(yíng)業(yè)收入的比例均在 99%以上，主營(yíng)業(yè)務(wù)突出，其他業(yè)務(wù)收入較小。公司主 營(yíng)業(yè)務(wù)收入主要來(lái)自于 IGBT 模塊的銷售。IGBT 模塊的銷售收入占主營(yíng)業(yè)務(wù) 收入的比例均在 98%以上，其中 1200V IGBT 模塊的銷售收入占主營(yíng)業(yè)務(wù)收 入的比例在 70%以上，是公司的主要產(chǎn)品。其他產(chǎn)品包括 MOSFET 模塊、整 流及快恢復(fù)二極管模塊等。

公司研發(fā)費(fèi)用平穩(wěn)增長(zhǎng)。近幾年，公司研發(fā)費(fèi)用呈現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，從 2016 年的0.29億元增加到2017年的0.49億元，相應(yīng)的研發(fā)費(fèi)用率為9.53%、8.77%、 7.26%。公司研發(fā)費(fèi)用營(yíng)收占比相較于行業(yè)的平均水平較高。

富滿電子

公司于 2001 年在廣東省深圳市成立，于 2017 年在深交所上市。公司目前的主 營(yíng)業(yè)務(wù)為高性能模擬及數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)研發(fā)、封裝、測(cè)試和銷售。主 要產(chǎn)品包括電源管理、LED 控制及驅(qū)動(dòng)、MOSFET、MCU、非易失性存儲(chǔ)器、 RFID、射頻前端以及各類 ASIC 等芯片，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于個(gè)人、家庭、汽車等 各類終端電子產(chǎn)品之中。

近年公司營(yíng)收增長(zhǎng)，19 年預(yù)計(jì)凈利潤(rùn)下降。2016 年-2018 年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總 收入分別為 3.30 億元，4.40 億元，4.97 億元，同比增長(zhǎng) 20.65%、33.40%， 12.95%。2018 年公司歸母凈利潤(rùn)達(dá) 0.54 億元，同比增長(zhǎng)為-7.90%，預(yù)計(jì) 19 年公司歸母凈利潤(rùn)在 0.32-0.38 億元，比上年同期下降 40.94%-29.87%。利潤(rùn) 下降主要是因?yàn)槭苋蚪?jīng)濟(jì)走勢(shì)疲軟、中美貿(mào)易摩擦等不利因素影響，電子元 器件產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格整體下滑，導(dǎo)致公司產(chǎn)品毛利有所下降。

公司毛利率與凈利率基本平穩(wěn)，19 年下半年較上半年有所改善。具體來(lái)看，毛 利潤(rùn)保持在 30%左右，凈利率保持在 10%左右。19 年上半年毛利下降后，公 司積極開發(fā)新品，毛利率逐漸企穩(wěn)回升，2019 年度下半年毛利率及凈利潤(rùn)較 2019 年上半年及 2018 年下半年均有所提升。

公司研發(fā)費(fèi)用投入繼續(xù)增加。公司研發(fā)費(fèi)用從 2014 年的 0.20 億元增加到 2018 年的 0.45 億元，相應(yīng)的研發(fā)費(fèi)用率從 7.80%增加到 9.06%。公司研發(fā)費(fèi)用的營(yíng) 收占比逐漸增加表明了公司未來(lái)研發(fā)布局的積極。