前沿拓展:mcu品牌排行榜
功率半导体伴随着电力运用而生,是电力控制系统的核心,可以说,有电的地方就有功率半导体芯片。2021年,随着新能源汽车智能化升级需求的爆发,功率半导体开始热得“发烫”,Yole数据显示,2026年功率半导体器件市场将达262亿美元。
图片来源:omdia
近日,据集微网转述omdia的数据,2021年功率半导体前十强榜单“新鲜出炉”,透过这张表单,我们又能看出什么?
美日欧统治江湖
整张表看下来,、直接的就是功率半导体市场依旧被美日欧把控,如同过去的十几年一样。由于起步较早,美日欧在功率半导体产业中可以说是一直处于领先地位,日本运营知识产权库的Astamuse 2021年发布的数据显示,在2000年至2017年期间,美国功率半导体相关技术专利达1.3973万件位于第一位,其次便是日本的1.2872万件。
数据显示,凭借着先进的技术和生产制造工艺,以及领先的品质管理体系,美日欧占据了约60%的市场份额。
01
日本
先说日本,虽然此次日本企业在榜单中未能挤入前三,但却有5家厂商入选前十的榜单,分别是排名第4的三菱电机、第5的富士电机、第6的东芝、第9的瑞萨、以及第10的罗姆。换句话说,日企占据了2021年功率半导体十强中的半席。
近几年,日本在世界半导体市场上的优势地位正在逐渐消失,似乎已成默认的事实,远不如上世纪80年代那样威风凛凛,但在功率半导体领域,日本仍拥有着一定的话语权。而日本厂商之所以能够在功率半导体领域取得成功,一方面是因为日本以产业用途等少量多品种定制需求为主,没有卷入晶圆大口径化带来的设备投资竞争,可以灵活利用现有工厂来满足需求。
另一方面也离不开下游庞大的工业需求支撑。在1980年代,功率半导体初问世的时候,较多用于工厂和成套设备,到了1990年代后半期,随着混合动力车的增加,功率半导体开始不断应用于汽车,而日本作为那时期世界大的汽车生产国和出口国,功率半导体产业自然也加速发展。据了解,富士电机和东芝等厂商通过开发各种配电设备以及电力转换设备所需的功率半导体,自主发展了功率半导体技术。
图片来源:日本进口展
目前,富士电机的功率半导体业务有35%是面向汽车,并随着推进汽车电动化,预计到2023年度这一比例将提高至近5成。而罗姆虽然在功率半导体领域起步较晚,但在碳化硅领域属于先行者,力争在汽车和可再生能源等领域扩大市场份额。2009年罗姆收购了德国碳化硅晶圆制造企业SiCrystal,实现了从晶圆到器件的自主生产。
02
欧洲
在2021年功率半导体十强中,欧洲占据了3席,除了第一的英飞凌和第三的意法半导体外,还有位于荷兰的恩智浦。
和日本一样,欧洲功率半导体的领先优势也得益于下游庞大的工业需求支撑。作为早期发展半导体产业的地区之一,欧洲将汽车半导体和工业半导体两个细分市场视为产业重点方向,并以此为基础,孕育了汽车和工业半导体领域的巨头。在汽车用功率半导体领域,名列前茅的英飞凌、意法半导体、博世、恩智浦都属于欧洲企业。
其中,英飞凌脱胎于西门子半导体部门,2019年收购赛普拉斯加强了MCU与互联技术的实力,如今经过20余年的发展,已经成长为功率半导体的龙头,其产品渗透到各个细分领域,尤其是其IGBT在新能源汽车、光伏、风电、轨道交通和工控领域占据着难以撼动的垄断地位。
意法半导体于1987年成立,是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成,是世界大的半导体公司之一,也是的分立功率器件供应商之一。
恩智浦由飞利浦公司创立,2006年宣布独立,主攻车载通信和射频芯片模块,2015年3月初,以约118亿美元并购飞思卡尔,一举成为MCU领域的第一,2019年再次收购Marvell的无线连接业务,开始大力拓展射频业务。
03
美国
再来看美国,此次除了排名第二的安森美外,威世(Vishay Intertechnology)也有上榜,排名第七。除此之外,美国在功率半导体领域还有力特(littelfuse)、达尔(Diodes)、万国半导体(AOS)等诸多厂商。
功率半导体早就是由美国贝尔实验室于1959年研发出并将其应用于集成电路领域,因此美国在这个领域有着独特优势也是毋庸置疑的。
目前,安森美已经成为功率半导体领域公认的领军企业,产品包括汽车工业MOSFET、整流器、IGBT,的高能电源和信号管理、逻辑、分立及定制方案阵容,虽然其采用Fab-lite模式,但却是为数不多能够在内部加工晶圆的功率半导体公司。
威世集团成立于1962年,是世界上重要的功率 MOSFET制造商之一,主要产品包括无源和分立有源电子元件,特别是电阻、电容器、感应器、二极管和晶体管,广泛应用于计算机、电话、电视、汽车、家用电器、医疗设备、卫星、军用及航空设备领域。
中国仅有一家入选
相比美日欧强势的市占率,中国在此次榜单中仅有一家企业入选,那就是闻泰科技的安世半导体。安世半导体曾为荷兰企业,于2019年被闻泰科技收购,2021年7月,安世半导体完成了对英国 Newport Wafer Fab 的 收购,进一步强化闻泰科技半导体业务车规产能的布局,并于四季度启动 Newport 代工产能向 IDM 自有产能的逐步切换。
据了解,安世半导体是分立器件IDM龙头厂商之一,在中国功率分立器件公司中,其产品线中二极管晶体管产品居于,标准逻辑器件产品居于排名第二,小型号 MOSFET 居于排名第二,车规Mos市场排名第二,更是仅次于英飞凌。
目前,安世半导体建立了两个新的半导体研发中心,一个在马来西亚槟城,另一个位于上海,专注于功率MOSFET。可以说,闻泰科技旗下的安世半导体已成为我国在功率半导体产品布局完善的厂商。
除了安世半导体外,我国IDM厂商中有功率半导体营收规模大的华润微电子,以及在IGBT领域排名领先的比亚迪半导体;还有以MOSFET 厂商无锡新洁能和 IGBT 模组厂商嘉兴斯达等为代表的Fab-less企业。
一直以来,中国作为大的功率半导体采购国,占据了近4成的需求。尤其近几年,疫情的发展,居家办公带来的远程服务器的巨量需求,加之双碳政策推动下,国内电动车的高速发展都在进一步刺激我国对功率半导体的需求。根据Omdia数据,2021年中国功率半导体市场规模将达到159亿美元,至2024年有望达到190亿美元,复合增长率为6.1%。
虽然行业产业规模增速快于,但总的来说,我国功率半导体器件自给率依旧较低,在器件的生产制造和自身消费之间存在巨大供需缺口。更重要的是,我国大部分厂商以低功率半导体器件为主,在高端领域仍依赖进口,与国外企业存在较大差距,而国外半导体公司对先进技术严格的封锁,使得本土企业必须依靠自主研发实现技术突破,在一度程度上阻碍了产业的进步。
日美已抓住未来?
随着下游市场需求的进一步扩大,占据主导优势的日美两国也在不断研发相关的新技术。碳化硅作为未来功率半导体的核心材料,由美国一家独大,Wolfspeed、II-VI等厂商都加快了对碳化硅晶圆的投入。而氧化镓作为有望帮助纯电动汽车减少电力消耗的未来材料,由日本方面不断发力。
01 Wolfspeed
4月25日,Wolfspeed正式启用其位于美国纽约州马西的莫霍克谷碳化硅制造厂。莫霍克谷工厂是世界上第一个和大的8英寸碳化硅晶圆厂,4月初,该工厂投产了第一批碳化硅晶圆。此外,Wolfspeed还扩大其在美国北卡罗来纳州达勒姆的业务,预计在今年晚些时候将建造完成一家新材料工厂。
02 II-VI
3月,II-VI将在美国伊斯顿大规模建设近30万平方英尺的工厂,以扩大其先进的6英寸和8英寸SiC衬底和外延晶片的生产。到2027年,伊斯顿6英寸和8英寸SiC衬底的产量预计将达到相当于每年100万块6英寸衬底的产量,8英寸衬底的比例将随着时间的推移而增长。
New Ventures & wide bandgap电子技术执行副总裁Sohail Khan说,“伊斯顿工厂将在未来五年内将II-VI的SiC衬底产量提高至少六倍,它也将成为II-VI的8英寸SiC外延晶圆的旗舰制造中心,这是世界上大的之一。”
而日本近期则在氧化镓等未来技术方面有了很深入的布局。资料显示,日本的功率元件方向的氧化镓研发始于以下三位:国立研究开发法人--信息通信研究机构(NICT:National Institute of Information and Communications Technology)的东胁正高先生、京都大学的藤田静雄教授、田村(Tamura)制作所的仓又朗人先生。
03 新技术让氧化镓成本降至1/100
今年4月,源自东北大学的初创企业C&A与东北大学教授吉川彰的研发团队开发出一种技术,能以此前1/100的成本制造有助于节能的新一代功率半导体的原材料“氧化镓”。新技术不需要昂贵的设备,成品率也将提高,计划在2年内制造出实用化所需的直径15厘米以上的结晶。
据悉,研发团队开发出了通过直接加热原料来制造氧化镓结晶的设备,制造出了大约5厘米的结晶,将原料装入用水冷却的铜质容器,利用频率达到此前约100倍的电磁波,使原料熔化。
·世界实现氧化镓功率半导体6英寸成膜 今年3月,日本从事半导体研发的Novel Crystal Technology发消息称,与日本酸素控股旗下的大阳日酸、东京农工大学一起,成功实现了氧化镓功率半导体的6英寸成膜。由于可在较大晶圆上成膜,估计可大幅削减晶圆生产成本。
图片来源:日经中文网
以往的技术只能在大4英寸晶圆上成膜,NCT在世界上实现6英寸的成膜。NCT相关人员表示,有助于削减生产成本,有望把成本降到“碳化硅(SiC)功率半导体的三分之一”。
·量产100毫米氧化镓晶圆 2021年6月,由日本电子零部件企业田村制作所和AGC等出资成立的Novel Crystal Technology在成功量产以新一代功率半导体材料“氧化镓”制成的100毫米晶圆,并计划于2023年供应150毫米晶圆。
图片来源:日经中文网
写在后
展望未来,功率半导体市场蕴含着巨大的机遇,市场们摩拳擦掌,不断研发新技术,作为产业的后来者,本土企业面临的挑战必然是巨大的。不过,2021年受益于功率半导体器件强劲的需求,多家本土厂商都交出了亮眼财报,政策的倾斜、产业链的转移、以及下游需求的发展都给本土厂商带来了新机遇。猛烈的市场风势下,本土厂商能否继续保持进击攻势,我们拭目以待。
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晶圆|集成电路|设备|汽车芯片|存储|台积电|AI|封装
拓展知识:mcu品牌排行榜
1.美国英特尔(Intel)公司,以生产CPU芯片闻名于世!2.三星(Samsung)电子公司成立于1969年,初期主要生产家用电子产品,如
电视机和录像机等。七十年代始进入国际市场,逐渐发展成为五大电
子公司之一,产品也由家电扩展到计算机、通讯等诸多方面。九十年代由
于经济方面的原因,三星公司进行了大规模的战略重组。1978年,三星半
导体从三星电子公司分立出来而成为独立的实体,1983年起随着成功发展
了64K DRAM超大规模集成电路,从此在单一家电类半导体产品基础上发展
了许多新的半导体产品,逐渐成为领先的半导体厂商。它的半导体产
品主要有DRAM、SRAM、闪速存储器、ASIC、CPU和TFF-LCD板等等。
3.德州仪器(TI)公司总部位于美国德克萨斯州达拉斯城,是一家性的
半导体公司,是的数字信号处理和模拟技术的设计商、供应商,
是推动电子数字化进程的引擎。主要IC产品有:数字信号处理器、模拟和
混合信号器件、数字逻辑、ASIC、微控制器、语音和图形处理器、可编程
逻辑、军用器件等。
4.东芝(Toshiba)在国际市场上盛名远扬,家喻户晓。在日本之外,东芝拥
有100多家子公司和协作公司的庞大网络,仅海外子公司便拥有40,000
多名雇员,他们遍及各地,从事着从科研到采购、生产、销售以及市
场调研等工作。分布在世界各地的39个厂家构成东芝的生产网络,制造品
种繁多的产品,包括先进的半导体元件、显象管、彩色电视机、移动式
计算个人电脑、光?磁存储、消耗品及工业用发电机和变电装置。这些技术
和设备均处地位的东芝生产厂家,强有力地保障着公司技术和整体
能力的发展,推动着电子工业的进步;同时也提供了更多的就业机会,进
一步促进了当地经济的蓬勃发展。
5.台积电(TSMC)成立于1987年,是大的专业集成电路制造服务公司
。身为专业集成电路制造服务业的创始者与,TSMC在提供先进晶圆
制程技术与佳的制造率上已建立声誉。自创立开始,TSMC即持续提供
客户先进的技术;2006年的总产能超过七百万片约当八吋晶圆,全年营
收约占专业集成电路制造服务领域的百分之五十。
6.意法半导体会(ST)是性的独立半导体制造商。公司设计、生产、销
售一系列半导体IC和分立器件,用于远程通讯系统、计算机系统、消费电
子产品、汽车和工业自动化控制系统。ST是MPEG-2解码IC、数字机顶
盒IC、Smartcard MCU、特殊汽车IC和EEPROM非易失存储器大供应商,也
是第二大模拟/混合信号ASSP和ASIC、磁盘驱动IC及EEPROM存储器供应商。
公司的产品采用一系列专有制作工艺和设计方法设计生产,可提供3000多
种主要型号产品。
ST公司是1987年由法国Thomson Semiconductors和意大利SGS
Microelectronics合并而成。自从成立以来,ST公司不断扩大生产能力,
目前公司拥有雇员约34,000人,共有9个研发机构,35个设计和应用中心,
17个生产据点,并在24个建立了62个销售部门。公司总部一部分在法
国St Genis,另一部分在瑞士日内瓦,在美国、新加坡、日本设立了地区总
部。ST公司十分重视技术发展,1999年投入26.6%销售收入用于产品研发,
共完成了751项新专利应用。公司设计销售几乎每种型号半导体器件,从简
单的晶体管到世界上复杂的IC产品,覆盖了所有主要的半导体器件。其
中包括:专用IC、微处理器、半定制IC、存储器、标准IC、分立元件等。
7.瑞萨科技(Renesas)在2003 年4 月1 日正式成立,以领先的科技实现人
类的梦想。结合了日立与三菱电机在半导体领域上的丰富经验和专业知识
,配合二万七千名员工的无限创意,我们将无处不在,超乎你的想像
。科技的价值在于让一切变得可能,身为一家具有领导性和值得信赖的智
能晶片解决方案供应商,我们对于拓展明日无处不在的网络世界,担当重
要的角色。我们的创造力具前瞻性,为人类创造出更舒适美好的生活。
瑞萨精密的AFE ,运用10/12/14-bit 高信号解析度,可达到讯号/噪
音比率,并融合影像处理器的原创IP 技术,以提供高品质的数位摄影。同
时,瑞萨亦是DVD 录影科技先驱,晶片设计整合不同要求,产品包括了
MPEG LSIs 、AFE 类比、DVD DSPs 、ODD 信号处理器及嵌入式的MCU 。瑞
萨同时更掌握LCD 液晶体电视的新科技,除了生产LCD-TV 的核心系统,也
有各重要部份:影像数据晶片、LCD 时间控制器、LCD 驱动器、M16C 及
H8S 微控制器、驱动器解决方案、订制平台、ASSPs...等。
8.海力士(Hynix)1983年开始运作,目前已经发展成为电子公司,拥
有员工约22,000人,1999年总资产达20万亿。在DRAM存储器领域,Hynix
Semiconductor产量居世界前列。目前,公司经改组之后,核心业务主要集
中于三个部分:半导体、通信和LCD。
9.索尼(Sony)半导体分部是索尼电子公司1995年3月在美国加州圣约瑟市建
立的一个分部,该分部使索尼公司能够对变幻莫测、竞争激烈的美国半导
体市场迅速做出反应,为索尼电子公司发展高附加值的通讯、音频/视频、
计算机应用产品提供后备支持。
10.高通(Qualcomm)公司开发、销售一系列高性能FPGA半导体产品和软件
开发工具。公司原名Peer Research
Inc.,1988年4月由John Birkner,
Andy Chan 和 H.T. Chua创建, 1991年2月改名为QuickLogic公司,同时
发布了它的第一个FPGA产品--
pASIC1系列,并随后开发了基于PC计的开发
工具-- QuickWorks,以其容易使用和有实用被广泛接受。1995年和1997
年又分别发布了pASIC 2和 pASIC 3两个系列的产品。1998年,QuickLogic
公司发布了一种新的器件,被称为ESP(Embedded Standard Products),
该器件基于QuickLogic公司的核心FPGA技术,结合了标准产品的优点和可
编程器件的灵活机动的特点。目前已发布三个系列的ESP产品,即QuickRAM
系列、QuickPCI系列和 QuickDSP 系列。
QuickLogic公司总部在美国加州,它的半导体产品主要由代工服务商生产
,Cypress Semiconductor主要代为生产采用0.65微米CMOS工艺的pASIC器
件,台湾的TSMC1996年起成为QuickLogic公司的代工服务商。 本回答被提问者采纳
英特尔 第一 台积电 海力士 st意法