功率半導體：強化設計能力 尋求中高端突破

　　功率半導體包括功率二極管、功率開(kāi)關(guān)器件與功率集成電路。近年來(lái)，隨著(zhù)功率MOS(金屬氧化物半導體)技術(shù)的迅速發(fā)展，功率半導體的應用范圍已從傳統的工業(yè)控制領(lǐng)域擴展到4C領(lǐng)域(計算機、通信、消費類(lèi)電子產(chǎn)品和汽車(chē)電子)，滲透到國民經(jīng)濟與國防建設的各個(gè)方面。我國擁有國際上最大的功率半導體市場(chǎng)，擁有迅速發(fā)展的半導體代工線(xiàn)及國際上最大規模的人才培養體系，但中國功率半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須改變目前封裝強于芯片、芯片強于設計的局面。功率半導體行業(yè)應加強技術(shù)力量的引進(jìn)和消化吸收，大力發(fā)展設計技術(shù)，以市場(chǎng)帶動(dòng)設計，以設計促進(jìn)芯片，以芯片壯大產(chǎn)業(yè)。

　　發(fā)展功率半導體符合中國國情

　　功率半導體器件是進(jìn)行電能處理的半導體產(chǎn)品。在可預見(jiàn)的將來(lái)，電能將是人類(lèi)消耗的最重要能源，無(wú)論是水電、核電、火電還是風(fēng)電，甚至各種電池提供的化學(xué)電能，大部分均無(wú)法直接使用，75%以上的電能應用需由功率半導體進(jìn)行變換以后才能供設備使用。每個(gè)電子產(chǎn)品均離不開(kāi)功率半導體器件。功率半導體的作用是使電能更高效、更節能、更環(huán)保并給使用者提供更多的方便。如通過(guò)變頻來(lái)調速，使變頻空調在節能70%的同時(shí)更安靜并讓人更舒適;手機的功能越來(lái)越多，同時(shí)更加輕巧，很大程度上也得益于超大規模集成電路的發(fā)展和功率半導體研發(fā)的進(jìn)步;同時(shí)，人們希望一次充電后有更長(cháng)的使用時(shí)間，在電池技術(shù)沒(méi)有革命性進(jìn)步以前，需要更高性能的功率半導體器件進(jìn)行高效的電源管理。正是由于功率半導體技術(shù)能將“粗電”變?yōu)?ldquo;精電”，因此它是節能減排的基礎技術(shù)和核心技術(shù)。

　　隨著(zhù)綠色環(huán)保理念在國際上的確立與推進(jìn)，功率半導體的發(fā)展應用前景更加廣闊。消費電子、工業(yè)控制、照明等傳統市場(chǎng)需求的穩定增長(cháng)以及汽車(chē)電子市場(chǎng)的逐漸擴大，加上通信和電子玩具市場(chǎng)的火爆，都使功率半導體市場(chǎng)繼續保持穩步的增長(cháng)態(tài)勢。同時(shí)，高效節能、環(huán)境保護已成為當今全世界的共識，提高效率與減少待機功耗已成為消費電子與家電產(chǎn)品的兩個(gè)非常關(guān)鍵的指標。中國目前已經(jīng)開(kāi)始針對某些產(chǎn)品提出能效要求，對冰箱、空調、洗衣機等產(chǎn)品實(shí)施了能效標識政策，這些提高能效的要求又成為功率半導體迅速發(fā)展的另一個(gè)重要驅動(dòng)力。

　　據國際權威機構預測，2011年功率半導體在中國市場(chǎng)的銷(xiāo)售量將占全球的50%，年銷(xiāo)售額接近200億美元。與微處理器、存儲器等數字集成半導體相比，功率半導體不追求尺寸的快速縮小，它的產(chǎn)品壽命周期可為幾年甚至十幾年。同時(shí)，功率半導體也不要求最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)線(xiàn)成本遠低于“摩爾定律”制約下的超大規模集成電路的發(fā)展成本。因此，功率半導體非常適合我國的產(chǎn)業(yè)現狀以及我國能源緊張和構建和諧社會(huì )的國情。

　　國家政策推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步

　　目前，國內功率半導體高端產(chǎn)品的研發(fā)與國際大公司相比還存在很大差距，高端器件替代進(jìn)口的工作才剛剛開(kāi)始。因此國內半導體企業(yè)在提升工藝水平的同時(shí)，應不斷加大國內功率半導體技術(shù)的創(chuàng )新力度和提高產(chǎn)品性能，以滿(mǎn)足高端市場(chǎng)的需求，促進(jìn)功率半導體市場(chǎng)的健康發(fā)展以及國內電子信息產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級。

　　在政策方面，國家中長(cháng)期發(fā)展規劃、重大科技專(zhuān)項、國家863計劃、國家973計劃、國家自然科學(xué)基金等都明確提出要加快集成電路、軟件、關(guān)鍵元器件等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在國家剛剛出臺的《電子信息產(chǎn)業(yè)調整和振興規劃》中，強調著(zhù)重從集成電路和新型元器件技術(shù)的基礎研究方面開(kāi)展系統深入的研究，為我國信息產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展奠定堅實(shí)的理論和技術(shù)基礎。在《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006年-2020年)》中明確提出，功率器件及模塊技術(shù)、半導體功率器件技術(shù)、電力電子技術(shù)是未來(lái)5年～15年15個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)之一。在目前國家重大科技專(zhuān)項的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”和“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”兩個(gè)專(zhuān)項中，也將大屏幕PDP(等離子顯示屏)驅動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)化、數字輔助功率集成技術(shù)研究、0.13微米SOI通用CMOS與高壓工藝開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等功率半導體相關(guān)課題列入支持計劃。在國家973計劃和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和重大項目中，屬于功率半導體領(lǐng)域的寬禁帶半導體材料與器件的基礎研究也一直是大力支持的研究方向。

　　總體而言，從功率半導體的市場(chǎng)需求和國家政策分析來(lái)看，我國功率半導體的發(fā)展呈現以下3個(gè)方面的趨勢：硅基功率器件以實(shí)現高端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化為發(fā)展目標，高壓集成工藝和功率IC以應用研究為主導方向，第三代寬禁帶半導體功率器件、系統功率集成芯片PSoC(可編程系統級芯片)以基礎研究為重點(diǎn)。