两会提案聚焦功率半导体 华微电子专注打造中国芯

    被誉为“现代工业的粮食”的半导体产业近期引发诸多关注。

    2020年全国两会召开之际,民进中央提交了《关于推动中国功率半导体产业科学发展》的提案。该提案建议,要进一步完善功率半导体产业发展政策;要把功率半导体新材料研发列入国家计划,全面部署,竭力抢占战略制高点,尽快实现功率半导体芯片自主供给。

    半导体是新经济发展的基石与晴雨表。近年以来,为构建我国自主可控、安全可靠的半导体产业体系,国家频频出台相关支持政策,推动半导体产业国产替代进程。

    多位业内人士在采访中告诉《中国经营报》记者,在国家政策大力支持、产业迫切需求以及贸易摩擦等因素的推动下,半导体产业的国产替代已取得一定成效。此次全国两会再聚焦于此,半导体国产化将进一步加快。根据国信证券研报,在国产替代方面,国内半导体市场有10倍以上的增长空间。

    “中国半导体产业目前依旧处在朝阳阶段,可以看成是10年前的手机产业链,相信国内半导体产业会在政策和科技周期共振下走向巨大的成长。”上海证券分析师袁威津表示。

    国产替代再迎机遇

    “国产替代”是近几年半导体行业屡被提及的关键词汇。近期,美国对华半导体出口管制进一步升级,引发舆论关注。在这样的背景下,2020年全国两会召开前夕,民进中央提交的《关于推动中国功率半导体产业科学发展》的提案有着更多的意味。

    相较于欧美等其他国家,我国半导体产业起步较晚,且长期存在技术封锁,目前与国际先进水平相比仍有较大差距。

    相关数据显示,我国半导体材料在国际中处于中低端领域,大部分产品的自给率较低,主要是技术壁垒较低的封装材料,而制造材料主要依靠进口。目前,我国半导体材料企业集中在6英寸以下的生产线,少量企业开始打入8英寸、12英寸生产线。在半导体设备方面,目前,中国半导体设备国产化低于20%。

    半导体行业是一个事关国家战略安全和产业竞争力的重要产业。近年来,无论是国家还是产业界,均高度重视半导体产业的发展。受访人士认为,尽管近期受到美国出口禁令政策干扰,但半导体产业的国产替代道路将更加坚定,并将有可能掀起“国产替代”高潮。

    业内人士多认为,在半导体产业中,功率半导体国产化是我国实现半导体产业自主可控的关键环节。

    记者了解到,功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制的核心,是高铁、汽车、光伏、电网输电、家用电器等应用的上游核心零部件。功率 IC、IGBT、MOSFET、二极管是四种运用最为广泛的功率半导体产品。

    当前,全球功率半导体巨头主要集中美国、欧洲、日本三个地区。大陆、台湾地区厂商主要集中在二极管、晶闸管、低压 MOSFET 等低端功率器件领域,IGBT、中高压 MOSFET 等高端器件主要由欧美日厂商占据。

    “功率半导体产业链是本土半导体部分相对最成熟环节之一,设计、制造、封测、应用等发展积累丰富。”一位半导体业内人士对记者表示,功率半导体的前端制造对于工艺要求较低,对后端封装和针对化应用则有更高的要求。我国半导体封装产业链目前已经较为接近国际一流水平,同时中国拥有全球最大的下游应用市场,国内企业具备充分的追赶条件。

    民进中央在提交的《关于推动中国功率半导体产业科学发展》的提案中指出,随着工业、汽车、无线通讯和消费电子等领域新应用的不断涌现以及节能减排需求日益迫切,我国功率半导体有庞大的市场需求,容易催生新产业新技术,在国家政策利好下,功率半导体将成为“中国芯”的最好突破口。

    民进中央在提案中建议,要进一步完善功率半导体产业发展政策,尽快实现功率半导体芯片自主供给。同时,要加大对功率半导体新材料进行科技攻关,把功率半导体新材料研发列入国家计划。“目前,碳化硅、氮化镓市场处于起步阶段,国内厂商与海外传统巨头之间差距较小,国内企业有望在本土市场应用中实现弯道超车”。

    “中国半导体产业已经走到逆水行舟不进则退的阶段。中国唯有将外部压力转化为半导体产业发展动力,并用好大基金与资本市场优化资源分配, 加速推进产业发展。中国半导体产业目前依旧处在朝阳阶段,可以看成是10年前的手机产业链,相信国内半导体产业会在政策和科技周期共振下走向巨大的成长。”上海证券分析师袁威津表示。

    汽车电动化被认为是功率半导体产业发展的新动能。中银证券在最新发布的研报中指出,随着新能源汽车产业的发展、5G通讯到来,功率半导体器件的需求将持续提升。在半导体国产化的大趋势下,国内功率半导体企业有望迎来新的发展机遇。

    龙头企业领跑

    在国内半导体行业,完成国产替代是行业内各企业努力追逐的目标。

    吉林华微电子股份有限公司(以下简称“华微电子”,600360.SH)是我国功率半导体龙头企业,也是一直践行国产替代战略的企业之一。华微电子主要生产功率半导体器件及IC,应用于消费电子、节能照明、计算机、PC、汽车电子、通讯保护与工业控制等领域。目前,其已形成IGBT、MOSFET、VDMOS、FRED、SBD、BJT、IPM等系列功率半导体产品。

    记者了解到,目前华微电子已拥有4英寸、5英寸与6英寸等多条功率半导体分立器件及IC芯片生产线,芯片加工能力为每年400余万片,封装资源为24亿只/年,模块1800万块/年。同时,今年6月,华微电子8英寸生产线将投入使用。

    一位长期关注功率半导体产业的业内资深人士对记者表示,华微电子在功率半导体行业内深耕积淀多年,积极卡位行业领先产品种类, 自主掌握了IGBT薄片工艺、Trench工艺、寿命控制和终端设计等核心工业技术,达到同行业先进水平。未来,华微电子将成为功率半导体器件替代进口的有力竞争者。

    华微电子在功率半导体产业中已经浸淫五十余年,在中国功率半导体器件行业连续十年排名第一。作为行业的“排头兵”,华微电子也在加码对功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品——IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管产品线的布局。

    记者了解到,华微电子是国内率先量产IGBT功率半导体产品的企业之一,从2008年开始研制第一代IGBT芯片至今,其已研发出四代IGBT芯片,目前正在开发集成电流传感和温度传感的第五代IGBT芯片。

    作为一种新型电力电子器件,IGBT芯片是工业控制及自动化领域的核心元器件,广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。

    业内普遍认为,随着新能源汽车的发展以及变频白色家电的普及,IGBT的应用优势将逐步凸显。它不仅在工业应用中提高了设备的自动化水平、控制精度等,也大幅提高了电能的应用效率,同时减小了产品体积和重量,节约了材料,未来的应用空间十分广阔。目前,IGBT 国产化已成为国家关键半导体器件的发展重点之一,IGBT 也被列为国家“02 专项”的重点扶持项目。未来,布局该半导体芯片业务的华微电子等企业将受益。

    记者在采访中了解到,目前华微电子的产品已经向新能源汽车、变频家电、工业和光伏新兴领域快速拓展,并已取得良好效果。同时,其已建立从高端二极管、单双向可控硅、MOS系列产品到第六代IGBT国内最齐全、最具竞争力的功率半导体器件产品体系,正逐步由单一器件供应商向整体解决方案供应商转变。