一、半导体分立器件行业概述
半导体可以分为四类产品,分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器,尽管集成电路的发明和迅速发展使一些器件已集成进集成电路,但在许多不能集成的功能中,半导体分立器件仍起起着关键作用。分立器件是指具有单一功能的电路基本元件,主要实现电能的处理与变换,包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等半导体功率器件产品;其中,MOSFET和IGBT属于电压控制型开关器件,相比于功率三极管、晶闸管等电流控制型开关器件,具有易于驱动、开关速度快、损耗低等特点。
2018年全球半导体市场产品结构规模
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半导体分立器件具有诸多优良的特性,如:使用灵活性,可在众多线路中应用,低成本制作芯片的工艺,高成品率,特殊器件的不可替代性(如肖特基以及特殊工艺的分立器件)等,使其长期以来作为半导体产品的基本支持。作为半导体产业中一个重要分支,从分立器件行业产业链来看,其中上游主要包括硅、芯片、铜材、塑封料等原材料,下游需求领域广泛,应用于汽车电子、电子照明、网络通信和LED照明等行业。
分立器件产业链示意图
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相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国半导体分立器件行业发展趋势及投资前景预测报告》
二、行业发展现状
近年来,受益于国际电子制造产业的转移以及下游计算机、通信、消费类电子等需求的拉动,我国半导体分立器件行业保持了较快的增长态势。2013-2017年我国半导体分立器件产业实现产量从4606.8亿只增加到7301.5亿只,预计到2023年半导体分立器件产量将达到11002亿只。
2013-2023年中国半导体分立器件行业产量
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分立器件下游需求应用领域涵盖了消费电子、LED显示屏、计算杋及外设市场、电子专用设备与仪器仪表汽车电子、LED照明及新能源等多个方面,其中非最大的需求领域是计算机及外设产品。2017年我国半导体分立器行业市场需求规模达2458.1亿元,预计到2020年市场需求规模将达到3103.5亿元。
2011-2020年中国半导体分立器行业市场需求规模情况
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从销售情况来看,近年来我国半导体分立器件销售额逐年增长,2017年销售额达2473.9亿元,同比增长了10.9%,初步预算2018年市场销售额将达到2669.3亿元。随着新技术、新工艺、新产品的不断涌现,CAD设计、离子注入、多层金属化、亚微米光刻等先进工艺技术已应用到分立器件中,这些技术都将推动分立器件市场的持续发展。
2011-2018年中国半导体分立器件行业销售额情况
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三、市场格局分布
我国半导体分立器件行业的整体技术水平落后于日本、韩国、美国和欧洲,国内产品种类单一,以硅基二极管、三极管和晶闸管为主,MOSFET产品、IGBT产品近年才有所发展。由于高性能功率半导体分立器件技术含量高和制造难度大,目前国内的生产技术与国外先进水平存在较大差距,产品性能也需要市场经过大批量、长时间检验后才能确认。目前全球分立器前十大厂家主要来自海外市场,其中英飞凌占比12%,TI占比11%,意法半导体占比6%。
全球分立器件前十大厂家市场份额占比情况
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我国半导体分立器市场呈现金字塔格局,其中第一梯队为国际大型半导体公司,其凭借优质产品和先进技术,在我国功率半导体器件市场占据绝对优势地位;第二梯队为国内部分拥有芯片设计能力的优质企业,通过长期的技术积累和持续的自主创新能力,市场知名度和盈利能力稳步提升,在国内竞争中处领先地位;第三梯队为国内大量器件封装公司,由于缺乏芯片制造能力,在国内市场上利润空间低,竞争激烈。
我国半导体分立器件市场金字塔格局
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四、行业发展趋势
1、行业集中度提升,呈现外延式发展趋势
全球前十大半导体分立器件厂商均为国外企业,其总体份额占全球市场份额的50%以上且格局较为稳定。相较于国外,我国半导体分立器件行业较为分散,虽然我国规模以上半导体分立器件行业内企业数量众多,但只有少数企业具备芯片研发、设计、制造等方面的竞争优势。随着少数具备竞争优势的企业通过持续技术积累和自主创新不断扩大产品知名度和市场占有率,国内半导体分立器件行业的整体集中度将不断提升。近年来,全球半导体分立器件行业出现收购热潮,拥有制造能力成为国际龙头企业的重要战略发展方向。借鉴其发展经验,国内行业内企业也将不断拓展封装测试甚至芯片代工等方面的制造能力,向制造端延伸的外延式发展将成为未来发展的主流趋势。
2、国内半导体材料有望实现突破
当前半导体分立器件产业正在发生深刻的变革,其中新材料成为产业新的发展重心。以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料为代表的新材料半导体因其宽禁带、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等优异的性能而受到行业关注,有望成为新型的半导体材料。SiC、GaN等半导体材料属于新兴领域,具有极强的应用战略性和前瞻性。目前美欧、日韩及台湾等地区已经实现SiC、GaN等新材料半导体功率器件的量产。国内行业内企业通过多年的技术和资本积累,依托国家产业政策的重点扶持,也已开始布局新型半导体材料领域。由于新型半导体材料属于新兴领域,国内厂商与国际巨头企业的技术差距不断缩小,因此有望抓住机遇、实现突破并抢占未来市场。
3、体积呈小型化、微型化及多功能化
未来伴随着移动智能终端、4G网络、物联网等新兴行业的发展,新型半导体分立器件将不断涌现,在替代原有市场应用的同时,将持续开拓新兴应用领域。同时,为了使现有半导体分立器件能适应市场需求的快速变化,需要采用新技术、开发新的应用材料、继续优化完善结构设计、制造工艺和封装技术等,提高器件的性能。此外,下游电子信息产品小型化、智能化发展趋势,必然要求内嵌其中的半导体分立器件等关键零部件尽可能小型化、微型化以及多功能化。为适应整机装配效率和提高整机性能可靠性、稳定性的要求,半导体分立器件将趋于体积小型化、组装模块化、功能系统化。