電子發(fā)燒友原創(chuàng) 章鷹

11月3日， 2020慕尼黑華南電子展盛大開幕，作為慕尼黑展唯一的視頻直播合作方，<電子發(fā)燒友>在展會(huì)期間，通過現(xiàn)場(chǎng)直播方式采訪了工業(yè)電子領(lǐng)域內(nèi)眾多企業(yè)，就相關(guān)的行業(yè)、技術(shù)、市場(chǎng)和產(chǎn)品等話題進(jìn)行了廣泛的交流。

作為全球功率半導(dǎo)體行業(yè)的佼佼者，瑞能半導(dǎo)體專注于研發(fā)行業(yè)領(lǐng)先、廣泛且深入的雙極功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合，公司主要產(chǎn)品主要包括晶閘管和功率二極管等。廣泛應(yīng)用于以家電為代表的消費(fèi)電子、以通信電源為代表的工業(yè)制造、新能源及汽車等領(lǐng)域。

2020年，新冠疫情在全球多地蔓延，國際貿(mào)易巨大波動(dòng)也給半導(dǎo)體廠商的供應(yīng)帶來一些問題。2020年下半年，瑞能半導(dǎo)體如何前瞻功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)前景和技術(shù)走向？公司在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的產(chǎn)品布局和發(fā)力市場(chǎng)？電子發(fā)燒友獨(dú)家采訪了瑞能半導(dǎo)體高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理謝豐，他帶來前沿的洞察。

圖：瑞能半導(dǎo)體高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理謝豐

2020年，新冠疫情和國際貿(mào)易形勢(shì)出現(xiàn)波動(dòng)，作為國內(nèi)功率半導(dǎo)體的重要廠商之一，瑞能半導(dǎo)體如何前瞻2021年中國功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的前景和技術(shù)走向？

謝豐：2020年，行業(yè)客戶和我們最關(guān)心的是如何保證供應(yīng)鏈安全。2019年前，世界各國的經(jīng)濟(jì)都在WTO的框架下高度融合，大家共同協(xié)作來發(fā)展經(jīng)濟(jì)，尤其是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，大家本著分工協(xié)作的精神，歐美的半導(dǎo)體大廠著重于研發(fā)設(shè)計(jì)，亞洲企業(yè)則偏重于制造生產(chǎn)，在這種情況下，大家考慮最多的是如何有效快捷并經(jīng)濟(jì)的獲得自己需要的供應(yīng)。2020年，因?yàn)閲H貿(mào)易形式的變化以及新冠疫情的影響，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的格局發(fā)生了根本性的變化。

左：電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編章鷹 右： 瑞能半導(dǎo)體高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理謝豐

未來，以瑞能半導(dǎo)體為代表的中國半導(dǎo)體企業(yè)可能更重視研發(fā)，在半導(dǎo)體材料、設(shè)備，制程以及先進(jìn)設(shè)計(jì)方面加大投入。

中國的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)體量巨大。中國有全世界功率半導(dǎo)體最大的單一市場(chǎng)，2019年中國半導(dǎo)體進(jìn)口額達(dá)到3000億美金，其中功率器件占大概10%， 達(dá)到300億美金，這是一個(gè)非常巨大的市場(chǎng)，主要由歐美廠商占據(jù)，大陸企業(yè)是有相當(dāng)機(jī)會(huì)與國際對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)取自己的市場(chǎng)份額。

從應(yīng)用端來說，三大因素帶動(dòng)功率半導(dǎo)體需求提升。首先，新能源汽車尤其是電動(dòng)汽車的普及令功率器件的需求大幅提升；其次，國家提倡節(jié)能減排，對(duì)清潔能源如風(fēng)能、太陽能的普遍使用，推動(dòng)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)；還有，2020年中國的電動(dòng)汽車的保有量達(dá)到了500萬臺(tái)，是世界最大的市場(chǎng)，充電樁，汽車車載充電器，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變換器，這些部件里面都有大量的功率半導(dǎo)體器件在工作。

在華南慕尼黑展上，貴公司帶來哪些新品的發(fā)布？哪些是貴司在慕尼黑展上重磅產(chǎn)品？

謝豐：瑞能半導(dǎo)體的前身是NXP的Bipolar Power Business line, 作為雙極型功率器件的領(lǐng)導(dǎo)廠商，我們持續(xù)在技術(shù)平臺(tái)上進(jìn)行研發(fā)投入，可控硅和快恢復(fù)二極管都是瑞能的拳頭產(chǎn)品，比如高壓平面晶閘管，第四代和第五代的快恢復(fù)二極管，低導(dǎo)通壓降高效率的整流橋，這些都是我們新近推出的重點(diǎn)產(chǎn)品。

除了傳統(tǒng)的硅基器件，公司積極在第三代半導(dǎo)體碳化硅進(jìn)行積極布局。作為碳化硅器件的國內(nèi)頭部廠商，瑞能的SiC MPS 二極管產(chǎn)品在國內(nèi)的出貨量明年前茅，穩(wěn)定性好、效率高，低存儲(chǔ)電荷的優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)量和性能與歐美廠商的保持一致。市場(chǎng)上對(duì)開關(guān)器件的需求不斷增加，我們將在年底推出第一代SIC-MOSFET的產(chǎn)品，性能達(dá)到了國際廠商的主流水平。

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，家電變頻化為功率半導(dǎo)體帶來龐大增長(zhǎng)市場(chǎng)，快充又帶動(dòng)了MOSFET需求，中國5G新基建帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心和基站端功率器件需求，瑞能半導(dǎo)體如何捕捉這些市場(chǎng)的增量機(jī)會(huì)？

謝豐：2020年，空調(diào)能效新國標(biāo)來了。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將使目前的定變頻市場(chǎng)淘汰率達(dá)到45%，2020年能效將提升14%，到2022年將提升30%。家電變頻化或者全變頻化是行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，由此也給功率器件廠商帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。

瑞能的快恢復(fù)二極管得益于先進(jìn)的載流子壽命控制技術(shù)，具有損耗低，開關(guān)特性好，能降低電磁干擾等特點(diǎn)，在空調(diào)的PFC以及逆變電路中扮演了重要的角色，能很好的適用于空調(diào)工作頻率高頻化的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。

同時(shí)我們也看到，家電廠商在新能效的要求下，逐步開始考慮使用第三代化合物半導(dǎo)體。家電是一個(gè)成本敏感行業(yè)，過去考慮到成本因素，家電并不會(huì)導(dǎo)入最新的技術(shù)，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步以及市場(chǎng)需求，家電廠商逐步認(rèn)識(shí)到了新技術(shù)所能帶來的額外的附加值，比如使用SiC后，設(shè)備的工作頻率可以從傳統(tǒng)的20kHz/40kHz 提升到70kHz~120kHz, 雖然碳化硅相對(duì)Si 器件來說價(jià)格提升，但是整體的系統(tǒng)效率提升以及周邊器件的成本節(jié)約所帶來的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)器件的成本變化。我們相信在今年年底，消費(fèi)者就能看到使用瑞能碳化硅產(chǎn)品的空調(diào)投放市場(chǎng)。

通訊行業(yè)的變化加速，5G新基建推進(jìn)帶動(dòng)基站的大規(guī)模部署，5G商用帶動(dòng)應(yīng)用端和消費(fèi)端的興起。2019年，中國5G基站總數(shù)達(dá)到13萬個(gè)，2020年，截至9月份，5G基站總數(shù)達(dá)到69萬站，預(yù)計(jì)到2025年，我國5G基站將全部建設(shè)完成，預(yù)計(jì)將達(dá)到816萬個(gè)。5G因?yàn)槠涔ぷ黝l率高，波長(zhǎng)短，覆蓋面積小的特點(diǎn)，需要更高密度的基站布局以及高的發(fā)射功率，對(duì)5G通訊電源的輸出功率，功率密度，散熱能力和可靠性有了新的要求。

據(jù)華為公司的分析，5G通訊電源的功率比4G要提升了68%，為了滿足功耗的要求，我們看到碳化硅器件在5G電源中已經(jīng)有了普遍的應(yīng)用，這得益于其作為第三代化合物半導(dǎo)體器件的優(yōu)秀的高溫穩(wěn)定性，良好的散熱能力，極低的開關(guān)損耗。瑞能半導(dǎo)體過去8年一致在碳化硅領(lǐng)域積極布局，持續(xù)投入，目前在5G電源的頭部客戶處得到了廣泛的使用。

第三代半導(dǎo)體材料方興未艾，碳化硅功率器件應(yīng)用領(lǐng)域眾多，其中在充電樁、新能源汽車領(lǐng)域最具發(fā)展前景。貴公司2020年在碳化硅產(chǎn)品中有哪些明星產(chǎn)品和解決方案得到客戶青睞？其主要性能和優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面？

謝豐：自2018年開始，碳化硅器件開始被市場(chǎng)廣泛使用，2020年碳化硅發(fā)展進(jìn)入拐點(diǎn)，一方面源自廠商的持續(xù)投入，帶來了產(chǎn)品性能，質(zhì)量和可靠性的提高以及成本的降低；另一方面客戶認(rèn)識(shí)到碳化硅器件對(duì)應(yīng)用效率和穩(wěn)定性提升的巨大好處，在大量的應(yīng)用上使用，尤其是家電廠商開始使用后，其巨大的市場(chǎng)需求量將給碳化硅帶來量變到質(zhì)變的根本性轉(zhuǎn)變，使碳化硅這個(gè)新興的半導(dǎo)體門類在性價(jià)比上走上了良性循環(huán)，整個(gè)市場(chǎng)生機(jī)勃勃。

碳化硅二極管是目前應(yīng)用最廣泛的碳化硅產(chǎn)品，瑞能半導(dǎo)體能提供全系列的從650V到1200V的產(chǎn)品，具有高效率，低存儲(chǔ)電荷，高溫穩(wěn)定性的特點(diǎn)，全部產(chǎn)品都通過了JEDEC要求的1000小時(shí)的可靠性驗(yàn)證，部分產(chǎn)品更是達(dá)到了AEC-Q101汽車級(jí)的要求。新推出的銀燒結(jié)工藝的DFN8x8封裝的SiC 二極管具有熱阻低，功率密度高，滿足RoHS無鉛工藝要求的特點(diǎn)， 在高功率密度要求的5G通訊電源，服務(wù)器電源中已經(jīng)大量出貨。

瑞能積極布局在電動(dòng)汽車上使用的SiC器件。充電樁上，瑞能的碳化硅二極管因?yàn)楦叻€(wěn)定性，高可靠性以及高效率已經(jīng)被眾多客戶批量使用。車載充電器OBC是公司看重的應(yīng)用，隨著OBC的設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的單向向雙向轉(zhuǎn)換，功率密度從3.3KW/6.6KW提高到10KW以上，甚至可以達(dá)到20KW，SiC-MOSFET + SiC Diode將會(huì)是將來應(yīng)用的主流，瑞能在汽車級(jí)的碳化硅器件研發(fā)的路標(biāo)已經(jīng)清晰定義，汽車級(jí)的SIC-MOSFET和SiC-Diodes器件都會(huì)在不久的將來批量推向市場(chǎng)，并和一些頭部客戶在討論深入合作。

2020年，在國內(nèi)供應(yīng)鏈安全受到威脅情況下，下游客戶增加國產(chǎn)供應(yīng)商份額，這給瑞能半導(dǎo)體電子帶來了哪些市場(chǎng)機(jī)會(huì)和產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)的空間？你認(rèn)為貴公司在國產(chǎn)替代浪潮中遇到的最大挑戰(zhàn)是什么？

謝豐：2020年大家討論最多的是怎么保障供應(yīng)鏈的安全。對(duì)市場(chǎng)所有玩家，這既是威脅也是機(jī)遇。瑞能半導(dǎo)體作為立足于中國的國際品牌，我們?cè)谥袊敲鎸?duì)國際市場(chǎng)，很多以前很保守的客戶為了供應(yīng)鏈的安全，也向國內(nèi)企業(yè)打開大門積極引入新品牌，這給了我們很多的機(jī)會(huì)來擴(kuò)大自身的市場(chǎng)份額。

可靠，高效，創(chuàng)新，這一直是瑞能半導(dǎo)體產(chǎn)品導(dǎo)入的方向。繼承了NXP時(shí)代所建立起來的質(zhì)量管理體系，瑞能提供高可靠性的產(chǎn)品，我們產(chǎn)品在市場(chǎng)端一直反饋良好，瑞能這個(gè)品牌就代表了我們對(duì)質(zhì)量的承諾；高效不僅代表我們產(chǎn)品在應(yīng)用端電路上的高效率，還代表了我們整個(gè)供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)的高效率。今年因?yàn)樾鹿谝咔榈挠绊?，很多供?yīng)商都拉長(zhǎng)了lead time, 但是瑞能得益于高效的供應(yīng)鏈管理反而是在縮短lead time, 很多客戶在這一點(diǎn)上對(duì)我們是很感激的，不僅幫客戶解除了燃眉之急，避免line down的損失，通知也增加了客戶對(duì)我們的信任，愿意分配更多的份額給瑞能。

瑞能公司將創(chuàng)新作為核心競(jìng)爭(zhēng)力要素，公司對(duì)SIC技術(shù)的持續(xù)投入，對(duì)傳統(tǒng)Bipolar 工藝的升級(jí)比如說第四代第五代快恢復(fù)二極管的研發(fā)，以及智能整流橋的開發(fā)工作，都是在為未來公司提高競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)大市場(chǎng)份額所作的積極準(zhǔn)備。

機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。我們清晰地看到在功率器件這個(gè)門類，目前還是歐美以及日本廠商占有主導(dǎo)地位。功率器件不同于集成電路，他沒有通常大家說的比如28nm, 14nm,7nm這種標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，他需要各公司根據(jù)產(chǎn)品建立特色工藝平臺(tái)，需要更多的生產(chǎn)工藝的調(diào)整優(yōu)化來配合自己產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。怎么做到器件更可靠，效率更優(yōu)，成本更低是所有功率半導(dǎo)體廠商的追求，這就需要大家持續(xù)的投入，在這些方面我們相比于國外廠商比如英飛凌，ST, On-Semi, 三菱還是有相當(dāng)?shù)牟罹唷?br />
在產(chǎn)品門類上，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)也不像國際公司那么齊全，比如瑞能半導(dǎo)體在可控硅這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)是屬于領(lǐng)先企業(yè)，但是對(duì)于MOSFET領(lǐng)域來說目前還不具備，如何能讓豐富公司的產(chǎn)品組合，成為一個(gè)產(chǎn)品門類齊全的功率半導(dǎo)體企業(yè)是瑞能目前遇到的最大挑戰(zhàn)，瑞能半導(dǎo)體公司的各項(xiàng)研發(fā)投入已經(jīng)在朝著這個(gè)方向在穩(wěn)步推進(jìn)。

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