半導體行業報告:MOSFET行業研究
來源:立深鑫電子????????發布時間:01-15????????點擊:
摘要 : MOSFET的差異化主要來源于三個方面,一是基于系統 know-how理解的設計能力。二是前段制程的差異,即晶圓制造環節的工藝水平差異。三是后段制程的差異,即芯片封裝工藝水平的差異。 數字邏輯芯片產品的價值鏈構成更長,設計軟件、IP、EDA、know-how、前段晶圓制造能力
1、MOSFET概況
據數據顯示,全球功率器件總市場約為463億美元,其中分立MOSFET占比約為18%,市場空間約為83.34億美元,MOSFET模組約占1%。全球功率MOSFET歐系廠商占主導。
功率MOSFET器件工作速度快,故障率低 ,開關損耗小 ,擴展性好。適合低壓、大電流的環境,要求的工作頻率高于其他功率器件 。應用范圍覆蓋電源、發頻器、CPU及顯卡、通訊、汽車電子等多個領域。
2、MOSFET:IDM模式占據主流
MOSFET的差異化主要來源于三個方面,一是基于系統 know-how理解的設計能力。二是前段制程的差異,即晶圓制造環節的工藝水平差異。三是后段制程的差異,即芯片封裝工藝水平的差異。 數字邏輯芯片產品的價值鏈構成更長,設計軟件、IP、EDA、know-how、前段晶圓制造能力、 前段封裝能力共同 創造了芯片的附加值。由亍價值鏈較長,邏輯芯片產業鏈出現了產業分工, Fabless+Foundry模式漸漸替代傳統的IDM模式。但是在功率半導體領域,價值鏈較短,前段晶圓制造能力和后端封裝能力是構成產品附加值的核心,國際一線企業大多數采用IDM模式。
MOSFET以及功率半導體采用IDM模式更具競爭力。一是Fabless企業不掌握晶圓生產能 力,在行業供需緊張時,難以拿到穩定的晶圓產能配額。二是 IDM企業設計部門在晶圓生產 階段就能夠開始調試參數、迭代工藝技術。

3、MOS管升級之路:制程縮小+技術變化+工藝進步 +第三代半導體
制程縮?。篗OSFET的生產工藝在1976-2000年左右跟隨摩爾定律不斷縮小制程線寬。生產工藝制程從早期的 10微米制程迭代至 0.15-0.35微米制程。技術變化:MOSFET經歷了3次器件結構上的技術革新:溝槽型、超級結、Insulated Field Plates。每一次 器件結構的變化,在某些單項技術指標上產品性能得到飛躍,大幅拓寬產品的應用領域。工藝進步: 在同一個器件結構下,通過 對生產工藝進行調整,產品 FOM性能變得小幅改善。材料迭代:SiC、GaN半導體功率器件。
4、MOSFET與BJT區別
MOSFET是電壓驅動, 雙極型晶體管(BJT)是電流驅動。
(1)只容許從信號源取少量電流的情況下,選用MOS管;在信號電壓較低,有容許從信號源取較多電流的條件下,選用三極管。
(2)MOS管是單極性 器件(靠一種多數載流子導電),三極管是雙極性器件(既有多數載流子,也要少數載流子導電)。
(3) 有些MOS管的源極和漏極可以互換運用,柵極也可正可負,靈活性比三極管好。
(4)MOS管應用普遍, 可以在很小電流和很低電壓下工作。
(5)MOS管輸入阻抗大,低噪聲, MOS管較貴,三極管的損耗大。
(6)MOS管常用來作為電源開關,以及大電流開關電路、高頻高速電路中,三極管常用來數字電路開關 控制。
5、MOSFET與IGBT區別
IGBT芯片=MOSFET+BJT。IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是由BJT(雙極型三極管)和 MOSFET(絕緣柵型場效管)組成的復合功率半導體,兼備了雙極型晶體管的高耐壓和 MOSFET輸入抗阻高的特性,因此IGBT適用于高電壓、大電流場合。