功率半导体按照封装形式和集成化程度可分为功率分立器件、功率模组及功率IC。功率半导体分立器件是指二极管、晶闸管等用于处理电能的器件,其本身在功能上不能再进行细分。功率模块是由两个或两个以上半导体分立器件芯片按一定电路连接并进行模块化封装,主要应用于高压大电流场合,如新能源汽车主驱逆变、高铁/动车组等。功率IC是指将高压功率器件与其控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在同一芯片的集成电路。

功率半导体行业在电子产业发展中占据重要地位,主要用于电力设备的电能转换和电路控制,是企业进行电能处理的核心器件。功率半导体的细分产品主要有MO­S­F­ET、IG­BT、BJT等,主要材料是Si和SiC等。近年来,随着全球对节能减排的需求愈发迫切,功率半导体的应用领域已从传统的工业控制和 4C(通信、计算机、消费电子、汽车)领域迈向新能源、新能源汽车、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业,行业市场规模呈现稳健增长态势。

根据Om­d­ia的数据统计,2021年中国功率半导体市场规模将达到159亿美元,到2024年有望达到190亿美元。不过目前全球功率半导体市场格局主要由英飞凌、安森美、意法半导体、富士、三菱等国外厂商主导,全球功率半导体十强的榜单中,国内仅有安世半导体一家入围。总体而言,我国的功率半导体国产化率仍然处于较低水平,具有广阔的国产替代空间。

功率MO­S­F­ET以及IG­BT,是功率分立器件市场中规模占比最大的两类器件。据Om­d­ia,2020年全球MO­S­F­ET器件市场规模为81.0亿美金,占比达38.76%;IG­BT类产品(含单管、模块及IPM模块)市场规模为66.5亿美金,占比达31.82%。MO­S­F­ET器件和IG­BT器件下游应用广泛,随着新能源汽车、新能源发电、通信、计算机、消费电子等应用需求增长,全球MO­S­F­ET及IG­BT分立器件市场将持续扩大。

TVS(Tr­a­n­s­i­e­nt Vo­l­t­a­ge Su­p­p­r­e­s­s­or)即“瞬态电压抑制器”,是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10^-12秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。

ESD是TVS的一类分支产品,其工作原理与普通TVS一致,但功率和封装有所区别。ESD二极管一般功率都在50W-500W等,而TVS的二极管功率可达200-30000W。ESD二极管功能是防静电,需要求其电容值要足够低,一般在1PF-3.5PF之间最佳,主要应用于板级保护。而TVS二极管功能是防浪涌过电压,主要应用于初级和次级保护。在选用ESD静电保护二极管时,更多关注的是ES­D­r­a­t­i­ng(HBM/MM)、IEC61000-4-2的LE­V­EL和结电容等指标。而选用TVS瞬态抑制二极管,更多关注的是击穿电压、箝位电压、工作电压、封装和功率。

在实际应用中,TVS与ESD二者相辅相成,各自发挥自己的优势,更好地为电路安全保驾护航。

TVS与ESD应用场景广泛,市场空间较为广阔。随着5G基础设施、5G手机、电动充电桩、个人电脑、工业电子、TWS等可穿戴设备市场的推动下,预计TVS/ESD保护器件将以较大幅度增长。在消费类电子领域,由于产品集中度高,技术要求不断提升,产品更新换代较快,相应地对ESD保护器件的技术创新要求也较高,未来发展趋势为小型化、集成化。ESD器件具有响应时间段、具备静电防护和浪涌吸收能力强等优点,市场前景广阔。

以手机市场为例,数据线、蓝牙、Wi­fi等信号线端口保护需用14-16颗ESD,屏模组、摄像头模组及按键等非信号线端口保护需用22-38颗ESD,锂电池、充电端口等电源端口保护会用到4-6颗ESD器件,整机使用ESD数量约为40-60颗。

随着手机功能更加丰富、性能日益提高,手机内部模块数量相应增加,需要更多的TVS/ESD器件对内部电路进行防护,TVS/ESD需求量随之进一步上升。

据Om­d­ia数据,2020年全球TVS市场规模约为16.21亿美元,2021年全球TVS市场规模约为18.19亿美元。2020年全球ESD保护器件市场规模约为10.55亿美元,预计2023年全球ESD保护器件市场规模约为13.20亿美元。TVS及ESD市场空间较为广阔,主要市场参与者仍为欧美企业。据Om­d­ia,ESD器件市场前五大厂商分别为安世半导体(Ne­x­p­e­r­ia,已被闻泰科技收购)、意法半导体(ST­M­i­c­ro)、商升特(Se­m­t­e­ch)、安森美(ON­S­e­mi)、晶焱(Am­a­z­i­ng)。上述前五大厂商2020年销售额为7.08亿美元,占全球市场份额约为67.12%,国产化替代空间广阔。

附光刻机之阿斯麦十大股东:

1.贝莱德:持股6.45%(美)
2.先锋领航:持股3.63%(美)
3.普信集团:持股3.40%(美)
4.资本集团:持股2.74%(美)
5.挪威银行投资管理:持股2.29%
6.富达管理与研究:持股2.25%(美)
7.费雪投资:持股1.23%(美)
8.亨德森集团:持股0.86%
9.WCM投资管理:持股0.82%(美)
10.摩根士丹利:持股0.78%(美)
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