原标题：【海通电子】【芯片超人】MOSFET缺货会议纪要20171222

  【芯片超人】于近日举办MOSFET缺货网络直播，邀请矽普半导体创始人高盼盼和四海恒通总经理王德源对MOSFET市场和缺货情况做了非常系统深入的解析，海通电子团队经授权后特做纪要以供投资者参考，相信读完后会对市场情况有一个更深入的理解。

  （1）传统+新兴应用拉动的大量中低压MOSFET需求与全球因大厂退出和产线设备短缺而受限的MOSFET供给之间形成了巨大的供需缺口；

  （2）预计整个低压MOSFET与VDMOS常规品种缺货在2018年第四季度才能得到缓解，而SGT和Cool-MOS预计持续紧缺到2019年，甚至更久；

  （3）本轮大缺货是国内企业调整和洗牌的过程，同时也是精确把握器件参数与客户应用，实现国产替代的大好机会。

  全球分立器件市场从1999到2016年将近20年的时间呈现出稳步增长但也跌宕起伏的过程。整个增长速率相对较慢，其中有些年份还出现了负增长，比如2002年前后受到科技股泡沫破灭的影响，而2009年前后是受到次贷危机的影响。从2014到2016的数据分析来看，全球的分立器件市场还存在小幅的萎缩，这也是跟全球的经济大环境也是紧密相关的。

  从中国的分立器件销售额及增速来看，有风景这边独好的意味。从2007到2017的十年左右时间，中国市场呈稳步增长态势，部分年份也受到全球经济影响存在微小回调。主要还是国内经过十几二十年的积累，国内厂商在中低端领域逐渐进行国产替代，并在此基础上进行了一些演替和发展。全球制造业中心又在中国，同时作为拥有13亿人口的巨大市场，市场和产业都在兴起，前途还是好的。

  从2016年功率半导体不一样产品的市场容量占比图，我们大家可以看到主要的三块是MOSFET、二极管及整流桥和IGBT，这三个板块已经占据超过80%的市场占有率。其他一些小的品种都比较细分。整个全球功率半导体产值在180～200亿美元，其中功率MOSFET产值可达到80亿美元。而当前缺货最严重的低压MOSFET产值约30亿美元。

  下面我们粗略地介绍一下MOSFET器件。这是一张MOSFET示意图，带ESD保护功能，从下往上是Drain、硅片、硅片及内部结构和金属层。Drain一般做背面的金属化，N-Sub和N-EPI就是硅片，现在大家说的缺外延就是说的N-EPI的部分。绿色的Gate部分就是栅极多晶硅，MOSFET器件主要是通过栅极电场对器件的P-Body沟道来控制，控制导通和关断以及载流子和电流能力。在往上的Gate PAD和Source PAD是通过图中黑色的金属接触孔进行连接。MOSFET的字母都是啥意思呢？M代表Metal，最早的MOS器件栅极都是金属的，主要是铝，而九十年代以来随着工艺和设备的进步都采用多晶硅；O是Oxide，是氧化物；S是Semiconductor，指硅衬底和硅外延；FET是指场效应晶体管。

  下面我们看各种功率半导体器件的工作频率和工作电压。从低往高，首先我们看BJT，就是通常我们说的三极管。在双极型器件大功率领域就是晶闸管SCR，在MOSFET出现前，在大功率器件中占统治地位。工作频率更高的就是IGBT和碳化硅、氮化镓化合物半导体。MOSFET大概是在1kHz到100kHz的频率段，功率大概在几十千瓦以内，从小电流到大电流，品种很丰富。MOSFET由于器件结构和工艺的特点，具备了输入阻抗高、开关特性好、噪声低、耐热性好、静态功耗低、抗干扰能力强，同时其制造工艺又相对简单，因此其应用十分普遍，包括开关电路、放大电路，很多领域都能看到其应用。

  高：首先MOSFET是在1979年才诞生，当时的时代背景还处于美苏冷战阶段，基本是欧美大厂在引领这一个市场，主要的应用也侧重于军工领域，以及工业、汽车等这些比较高端的领域。欧美大厂的风格是采取IDM模式，所谓IDM模式，就是厂商们都有自己的品牌，从芯片的设计、晶圆的制造、封装测试包括销售渠道，他们都有自己的独特资源。

  90年代开始IR发明了沟槽MOSFET，沟槽MOSFET解决了中低压MOSFET的技术和成本问题，进而导致了民用市场的加快速度进行发展。民用市场的快速发展的另一个原因是冷战结束，全球经济结构发生了重大的调整，日系厂商在这样的一个过程中发展了白电，拥有非常多的产业链资源，所以日系功率半导体厂商从90年代开始快速崛起。

  进入21世纪之后在我们行业有几个标志性的事件。一个是2000年年底AOS成立，AOS成立之后两年左右开始和华虹开始委托代工合作，当时主要在华虹一厂。此外，2001年发生了911事件，同时科技股泡沫破灭，年底中国加入WTO，全球半导体市场重心开始向中国转移。而且在世纪之初，3C市场实际已经在快速兴起了，如手机、通讯、电玩设备和PC的兴起是非常快的，这主要是带动台、韩系（功率半导体厂商）崛起。

  （4）06-08年，大陆MOSFET代工产能释放，日、韩及东南亚代工较为封闭

  我们将时间点聚焦到06-08年，期间中芯国际放开了他们低压MOSFET晶圆的代工，主要是在以前的成都厂以及它后来收购的天津厂，天津厂的MOSFET业务一直做到11年左右；另外就是华虹的二厂——重庆渝德，就是现在重庆中航的前身；还有华润上华的二厂也建立并投入运营，三条Fab的产能相对来说是比较大的。之后08年次贷危机爆发了，（MOSFET产业）又开始了重新洗牌。MOSFET的代工在台湾、韩国包括东南亚都有，但比较封闭，主要替欧美日系等国际大厂来代工。台湾本岛的话主要是比较大的几家企业（代工），基本上非常封闭的。

  （5）09-15年，电动车、3C市场拉动中低压MOSFET产业繁荣，高压市场相对稳定

  08年次贷危机之后，从09年到15年，我觉得总体上市场的情况是这样的，Wafer业务开始兴起，包括华虹的几个大客户，如重庆和台湾的几个厂商多余的产能都有来卖Wafer，这就导致了很多国产品牌犹如雨后春笋般出现；其次是电动车市场带动了中低压MOSFET的发展，因为中国人多，市场受众广泛，且这一个市场还在往东南亚市场延伸；消费类市场里主要是3C类市场里都要用到锂电池，锂电池保护器件包括小功率MOSFET用量都是非常大的。

  这几年的时间高压MOSFET市场其实是相对来说比较稳定的，因为这和其应用有关，而且很重要的一个信息就是全球新增8英寸晶圆产能非常有限，到今天为止全球大概有190条8寸线条在中国大陆，只是非常少的一部分可以有效的进行MOSFET晶圆的代工。

  MOSFET主要是从16年开始缺，一直持续到今天，主要是指纹识别和双摄等应用的兴起严重挤压了8寸线的产能；另外PC处理器方案开始换代，其低压MOSFET用量开始翻倍，PC领域MOSFET的用量大概占到总的低压MOSFET的40%左右，是一个很重要的应用；随着欧美开始推行六级能效/同步整流方案，手机快充啊等一些新兴应用开始崛起，同时，LED照明市场大概从三年前一直到今天其出货量一直在迅速增加，它也要用到很多的8寸的产能，包括很多的6寸高压MOSFET，甚至是Super Junction；汽车和新能源这些应用其实这两年也在快速崛起，而且后面呈蒸蒸日上之势，综合这一些因素导致了MOSFET产能非常地缺。这一些因素都是错综复杂的，而且都是挤在最近一两年的时间。

  首先指纹识别IC应用（主要是电容式指纹），是非常吃产能的，大概一个8寸片上大概只有600-800颗IC，但是随着今年苹果新手机的发布，就是新的生物识别方案慢慢的开始兴起了，像人脸识别方案现在已确定进入开始正式应用，还有像虹膜识别Undergalss现在也已经在研发当中，具体未来会怎么样，现在还不是很清楚。我个人觉得，因为指纹识别应用最大的一块还是在手机领域，但现在手机市场已开始饱和了，其他的一些应用如指纹门锁，保险柜包括其他的一些加密方案。但是他们的用量没那么集中，所以还需要一定的时间（形成规模）。

  第二个就是手机双摄像头的应用，就是CIS，也在持续挤压8寸线产能。其实大厂从去年开始就已陆续启动12寸晶圆投片，而12寸晶圆的产能现在是相对比较缺的，但是全球的扩产动作都非常得大，远远大于8寸新建的产能，而且手机市场慢慢的开始饱和，在中国大陆已经开始持续萎缩的一个市场。

  那我们来看PC，英特尔的CPU电源架构，每两年左右进行一个更新换代，一个是tock，通过电源架构的变化来给CPU供电系统做改进，它的方案MOSFET用量大概在十颗左右。另一个是tick，通过CPU工艺本身的改进来增强CPU的功能，电源方案又会做一个大的调整，基本上会用4颗左右，基本上用量它是减半的，而刚刚我也讲到了PC领域应用占低压MOSFET的40%。我想这对低压MOSFET市场的冲击是比较大的。

  我们再看LED照明市场，主要会用到两类，一个是700V IC工艺，其自带极小功率的MOS，这一块主要是IC工艺，另一块就是MOSFET，不管是合封还是外置，大部分用的还是6寸工艺VDMOS，也有一部分小电流的Cool-MOS。而VDMOS的5、6寸线产能是持续在扩充，但中国大陆这一块就有好多的Fab在建，包括台湾和东南亚那边都有些产能在（陆续放出）。

  六级能效/同步整流以及快充这些应用的话是一个比较特殊的市场，主要是采用的是SGT工艺，这类产品有一个特点是前期涉及到专利的布局，像AOS、英飞凌等等主要是大厂的市场，市场的细分龙头主要是AOS，这样的领域的产能其实也不大，随着专利的到期，一些如台湾等地的其他的fab也会陆续开放代工，但要时间周期，而这个应用增长得非常快，我认为未来一到两年会从始至终保持紧缺的状态。

  （5）供给端：门槛较高的汽车和新能源市场吸引欧美大厂产能资源，加剧中低压MOSFET供给短缺

  汽车和新能源这一个市场是属于门槛比较高，比较高大上的市场，但主要还是我们中国大陆的车厂来主导，国家的投入也比较大，新能源领域的话BMS他的MOSFET用量是非常大的，充电桩它也会用到一些Cool-MOS，主要是Cool-MOS，也会用到一些IGBT。这块市场门槛比较高，主要是吸引欧美大厂的资源及产能的分配，可能会对民用的的其他领域相当于有抽血作用。今年像三洋都会把它的battery应用的一些产能砍掉来调给汽车和新能源领域。

  （6）供给端：8寸线寸线寸线寸晶圆的产能其实是比较缺的，主要是EPI的供应非常紧缺，因为8寸和12寸他们的衬底工艺有很多设备是可以共用的，那12寸现在很缺，很多8寸的硅片厂把设备调到12寸去，这样对于8寸供应又是雪上加霜，但上游陆续在扩产，晶圆厂、EPI厂和衬底厂都在扩产，基本上根据行业的统计，在18年的二季度都会陆续释放出来。

  低压MOSFET与VDMOS常规品种缺货估计在2018年第四季度得到缓解，SGT和Cool-MOS预计持续紧缺到2019年，甚至更久，这有很大的不确定性。

  但是如台厂和包括大陆的士兰微等一些fab厂目前也都在扩产，这些产能加起来是非常大的，我们刚才也分析到，目前整个低压MOSFET的产能是非常有限的，但现在一下子增加那么多产能的线年下半年市场会有一些大的调整。

  MOSFET替换：精确把握器件参数与客户应用，缺货行情是国产替代的大好时机

  MOSFET未来：从应用和器件能力来看，IGBT等对传统的MOSFET都不会有取代的结果。但发展的新趋势如图所示，大多数表现在四个方面：

  MOSFET从八十年代至今，大厂都有自己相应的产品线，主要是欧美和日系很成熟。台系厂商从21世纪初兴起，国内厂商还相对较少。品牌数量很多，但实力参差不齐。台系厂商主要是大中、富鼎、尼克松、三合微、UBIQ这几家，他们的营收规模都相当可观，大陆主要有硅能、锐骏、韦尔、新洁能，包括长电、华晶、华微、士兰微等。

  欧美大厂基本都是IDM模式，就是垂直整合厂商，但是国内这一模式的很少。总结下来就有三家，士兰微、华微、华晶，其中士兰微和华微都是A股上市公司，华晶现在属于华润体系，曾经也是体系的上市公司，是行业的老字号。

  严格意义来讲非常有限。以华虹为例，这一个名字在业内乃至全球都非常响亮的厂商，据统计MOSFET芯片产量只占全球2%，是非常小的比例。华虹的一厂二厂加起来目前每月只有约4万片的产能，华润上华产能不到1万片，近期并入华润体系的重庆中航微大概2万多片产能。其他的8寸线大陆新建产线基本没。国内目前正处在一个逐步攀升的过程。

  行业内COOL-MOS纯晶圆代工最好的还是华虹，华虹在2010年前后就已经立项进行研发，有一些国内厂商和韩国厂商的配合，到目前为止华虹是行业的领导者。其他一些比如重庆中航微、士兰微、上海先进在少量生产或正在研发进程中。

  另外补充一下，COOL-MOS产品层面和技术层面来看有两种技术类别，一种是Trench，另一种是多层外延工艺。华虹的COOL-MOS生产就是Trench工艺，是业内独创的做法并且做的非常好；多层外延工艺最初由中国研发，但是被英飞凌首先产业化，形成专利，目前使用多层外延工艺的主要也就是英飞凌。其他大部分厂商都在两种工艺中找到一个平衡或改进。不管技术还是工艺考量的就是成本、性能和应用，Trench和多层外延这两种工业各有自己的特点和优势。

  半导体行业整体从2008年至今大概十年基本都是稳步上升的状态，但是也没有很大的增幅。主要占很大比重的3C市场趋于饱和，市场处于调整中；而新的应用其实并不是很明朗。比如去年对AR、VR技术呼声非常高，但是其真正对半导体领域的贡献有多大还有待验证。

  我想把国内企业分成两块，一部分是国内半导体同行，另外就是国内整机厂和计算机显示终端。对国内同行来说，我认为这轮大缺货是调整和洗牌过程，同时是国产替代的大好机会；另外能够在一定程度上促进国内上下游、平行友商之间整合过程。这里也深刻的凸显出一个问题：上游原材料、设备的紧缺对我国影响较大，这些资源主要掌握在美日韩厂商手中。

  IGBT器件的特性是是MOS和三极管的结合，基本集合了单极和双极两种器件的优点，缺点比较少。耐压方面从650V到数千伏都有，电流可以耐受几百安培。IGBT基本把硅半导体器件的优点放到最大，抗冲击能力特别强。但优点多并不代表可以替代MOS。不论从应用方面的差异化，还是从成本、供应链方面的考量。MOS还是有自己的特点和优势，不会被完全被取代。

  国内厂商生产IGBT中低压的单管为主，模块还是比较少。市场应用主要以电磁炉、家电为主，市场之间的竞争很激烈。国内厂商其实是依靠政府补贴、投行资金维持，但这两年也取得不错的成绩。以华虹为例，其IGBT的8寸线万片。国内IGBT芯片厂8寸线主要有华虹和上海先进，6寸线主要是士兰微和华微，南车既有8寸线寸线，在英国也有收购。这些厂商都是能够量产并且在市场占据一定份额的国内厂商。

  我认为说到底都是商业行为，企业或团队在三个领域都很重要，技术、产品供应链和市场渠道。我想在这三个领域至少有一块有特殊资源或者突出竞争力才能够有一定竞争力，成为市场的player。功率半导体器件的IDM是趋势，这既是欧美大厂以及日本厂商的成功经验，也是国内包括台湾厂商碰到的一个问题。我的上述观点供各位参考，谢谢！

  平台声明：该文观点仅代表作者本人，搜狐号系信息发布平台，搜狐仅提供信息存储空间服务。