一、MOSFET概述
MOSFET是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管,用于将输入电压的变化转化为输出电流的变化,起到开关或放大等作用。随着技术的发展,沟槽结构MOSFET逐步研发成功。此后,英飞凌(Infineon)率先推出屏蔽栅功率MOSFET,极大地促进了全球MOSFET市场规模的增长。
根据下游场景所需电压,一般认为应用电压低于100V的MOSFET为中低压MOSFET,一般用于消费级应用;高于500V为高压MOSFET,一般用于汽车、航空应用。另外根据不同功率MOSFET的行业特性以及与上下游关系将功率MOSFET分为了低端、中端和高端三个层次。
MOSFET器件不同工艺分类及应用情况
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MOSFET可以分为:平面型MOSFET;TrenchMOSFET,即沟槽型MOSFET,主要用于低压(12V-250V)领域;SGT(ShieldedGateTransistor,屏蔽栅沟槽)MOSFET,主要用于中低压(低于300V)领域;SJ-MOSFET,即超结MOSFET,主要在高压(600V-900V)领域应用。
不同类型MOSFET比较
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二、MOSFET行业发展现状
功率半导体分立器件可以进一步划分为功率二极管、功率晶体管和功率晶闸管三大类,其中BIT、GTR、MOSFET和IGBT均属于功率晶体管的范畴,SCR、GTO和IGCT则属于功率晶闸管的范围内。
MOSFET在分立功率半导体器件当中排名首位,2019年占市场规模的36.3%,其次为二极管、其他三极管(包括IGBT)及晶闸管,市场份额分别为32.2%、26.0%及5.5%。
中国功率半导体分立器件按类别占比情况
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在全球5G基础设施和5G手机、PC及云服务器、电动汽车、新基建等市场推动下,全球MOSFET增速以较高速度增长。根据数据显示,2019年全球MOSFET市场规模为80.97亿美元,2013-2019年CAGR为6.85%。
2013-2019年全球MOSFET行业市场规模统计
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相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国MOSFET行业投资分析及发展战略研究咨询报告》
三、MOSFET行业竞争格局
数据显示,2020年,全球MOSFET营收前十的厂商仍然以欧、美、日厂商为主,其中英飞凌以29.7%的市场份额遥遥领先,位居全球功率MOSFET市场第一,前2大厂商英飞凌和安森美营收之和占比为37.4%,前10大公司营收之和占比高达78.2%。
2019年全球MOSFET行业竞争格局
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国内MOSFET国内市场销售份额中,英飞凌与安森美两家外资厂商占比达到46.3%,国内厂商中仅华润微位于前十占有率到8.7%、新洁能市占率约3.6%,叠加其他国内厂家预计国产市占率不到15%。随着国内下游需求叠加外资厂商相继退出中低压MOSFET产品,MOSFET迎国产替代黄金时期,我短期内设计厂商相较于IDM厂商更容易把握“进口替代”进程,取得快速发展。
2019年国内MOSFET行业市场竞争格局
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四、中国MOSFET行业市场趋势
1、大尺寸晶圆片将成为主要原材料
半导体材料成本占MOSFET的30%-40%,宽禁带材料MOSFET甚至在60%以上,是至关重要的一环。在国际市场中,MOSFET多使用8英寸基片制造半导体二极管,加工技术成熟,产品性能稳定。
在大尺寸硅片领域,中国半导体二极管企业具备8英寸晶圆片、12英寸晶圆片加工制作的能力,但受硅片表面COP等缺陷控制水平低,产品成品率低,良品率低的制约,中国MOSFET产品多是以6英寸硅片为基础进行加工制作,其产品无论是在工作效率还是单位成本都落后于12英寸半导体二极管。近三年来,中国大陆不断有8寸、12寸先进制程的晶圆厂建成并投产,预计未来8英寸、12英寸大尺寸晶圆片将成为MOSFET的主要原材料。
2、行业洗牌,集中度不断提高
在上游晶圆厂产能持续紧张的情况下,以英飞凌为代表的国际功率器件大厂转向新能源领域高级产品市场,中低端功率器件的市场空白是长期存在的,这为当前在中低端领域实现进口替代的中国MOSFET厂商带来了机会,另一方面也加速了行业洗牌。在产能调整时期,MOSFET 市场集中度将逐渐提升,落后产能将被市场逐渐淘汰,整体产品质量逐渐提高。