2015/3/23 9:38:23
半导体整流器把有极性的信号或交流电流转变成单极性信号或直流电，是所有半导体产品中最基本和最“古老”的一个品种，其市场与价格趋势和整个电子业的景气状况息息相关。在半导体工业刚诞生的几年里，整流器的产值可以代表整个半导体工业的产值，而在2002年，整流器的产值大约只占全球半导体产品总产值的千分之五左右。这看上去像是半导体行业中的“夕阳工业”，不过，诚如著名电力电子专家、国际整流器公司中国总经理张为佐指出的，实际上整流器产品的内涵在今天已经大大拓展了，从早先的晶闸管到功率MOSFET和当前先进的集成电源管理器件，都已纳入功率半导体器件的范畴。国际领先的整流器供应商已经开始在这个价值超过130亿美元，而且在还在不断增长的功率半导体市场上摆开了竞争的架势。
整流器市场容量增大价格平缓走低
尽管半导体整流器的产值在今天的全球半导体工业中并不起眼，但其绝对数量还是在逐年增长。安森美半导体中国及香港地区销售总经理文锦辉估计，根据2002 上半年的数据统计，全球整流器产品的市场容量约在11亿美元左右。
由于整流元件这类功率器件被广泛用于几乎每一个电子/电器装置中，因而包括IT工业、消费电子、汽车电子、通讯等在内的整个电子业的市场发展形势都会对整流元件的市场、销量和价格产生直接的影响。文锦辉说：“我们现在看到PC销量开始增长、手机销量在增长、而消费电子产品尤其在中国一直保持着增长的势头，我们不难预料，整流元件和各种类功率器件市场空间也在增长，尽管有价格的压力，我认为市场容量会有两位数的增长。”
安森美半导体目前每年生产销售超过10亿颗整流元件，产值约1.5-2亿美元。该公司在表面贴装整流元件方面颇具实力，这些器件被广泛应用于安森美提供的无线应用、节能等方案中。“我们也提供传统的SOT封装产品，在中国市场上一些相对低端的消费类电子产品中还有这样的需求。”文锦辉补充道。业界人士估计中国市场消耗的整流元件约占全球总量的15％，根据世界电子制造业向中国转移的趋势，文锦辉预计在2003年这一比例将达到或超过20％。
富昌电子首席销售代表贾策则发现整流元件和其它相关功率半导体器件从2003年1月起，交期转好而价格平缓走低。贾策说：“这类元器件技术相当成熟，一般不会因为重大技术更新或量产限制而影响交货期，通常其交货期是很稳定的。由于2001年整个电子行业开始不景气，难免有些方面会进行一些市场运作，造成交货期拉长，但这并非真正缺货。因此，今年交货期转好实际是交货期转为正常。”对于国际市场整流器价格走势，文锦辉称，2002年市场平均价格下降了10％，预计2003年起价格将逐渐回稳，这一判断和富昌电子贾策的观察基本吻合。
整流器供应商在产品和经营策略上随市场不断演变
整流器是功率半导体器件的鼻祖，整流器产品的技术发展与未来市场前景和功率器件的发展前景密不可分，国际整流器公司产品的演变和发展正反映了这一点。张为佐介绍说，这一产品的发展,大致可分为三个阶段。第一阶段是1960-1970年，以各种类型的晶闸管和大功率达林顿晶体管为代表，可以称为双极性的年代，其服务对象主要是电力系统、机车牵引等的工业应用。第二阶段是1980-1990年，功率MOSFET的兴起,为4C产业(指通信、电脑、消费电器和汽车)提供了动力。在2000年前后，功率半导体器件的发展进入了第三阶段，即和集成电路结合愈来愈紧密的阶段。
从国际整流器公司产品结构来看，1980年代该公司是100％ 的以整流元件为主的分立半导体器件供应商。1990年代这一比例降低到约50％，而到 2001年整流元件只占其销量的5％，而且是以整流模块产品为主。常规的分立整流器件很可能最终从这家整流器公司的产品目录上消失。张为佐说：“国际整流器公司不会因此改变公司的名称，我们的功率半导体技术事实上是从我们的整流器技术上发展演化出来的，我们在这方面的很多专利仍然在为我们创造财富。”该公司2002财年的盈收超过7亿美元，2003初和同期相比呈22％的增长。
国际整流器公司的演变发展代表了世界领先整流器供应商的一个发展方向，与此同时，常规的整流器产品生产和经营将被更多地转移到中国这样市场庞大但对产品档次有多元化需求的国家和地区，在那里，经销商的服务和支持就显得比较突出，尤其是对于那些量大、价格便宜的产品更是如此。富昌电子的贾策说：“从技术上讲，客户对这类产品也已经很熟悉了，从单个器件的角度讲很难有什么特色服务。我们除了在物流仓储等方面提供服务外，比较实在的是为客户提供应用整流元件的一些具体解决方案，例如我们为客户提供的手机充电器就是一例，其中的核心器件就是整流元件。”张为佐：功率半导体器件不断发展，以前的整流器产品并没有退出历史舞台。
尽管国际主流厂商已经开始向先进的功率产品和整体解决方案的方向发展，整流器作为一个单独的产品本身还将继续发展。张为佐指出：“当然,这里首先需要着重说明的是，当功率半导体器件不断发展时,前一阶段的主导产品并未退出历史舞台，例如大功率晶闸管至今仍是一种重要产品。我们也还在开发超低阻抗(毫欧级)和具有高速开关响应特性的产品。”文锦辉也认为，整流器制造在半导体工业里是一门“古老”的技艺但它未必一定是一门低技术，如果注意到整流元件芯片的尺寸变化，它在随着半导体技术的发展一直在缩小，而应有的功能并未减弱，最新的半导体制造技术和封装工艺也一样被用于生产整流元件。他说：“这一领域也有挑战性的问题，如业界要求整流器的恢复时间越来越短、一些应用要求特殊的产品封装等等。”
MCM成为发展方向，汽车和节能应用推动市场增长
包括国际整流器公司、安森美半导体等世界领先整流器厂商都已经把自己定位在功率半导体技术、产品和方案供应商这样一个地位，这是张为佐所称的功率半导体第三阶段的市场，其特色是功率半导体器件和集成电路技术的有机结合。
“由于MOSFET和IGBT的发展，和它们配套以提供触发信号的功率集成电路PIC(Power IC)也随之迅速发展起来。”张为佐说。由于集成电路进入了功率半导体器件领域，因而考虑把集成电路和功率半导体器件做在同一个芯片或器件中的思路自然就发展了。原来的功率集成电路功率通常比较小，而做在同一包装中，功率容量易于增大，一些无源元件也有可能加入从而形成多芯片模块(MCM)。例如，国际整流器公司发展起来的iPOWIR就是一种典型的多芯片模块，它包含功率器件、控制用的集成电路，甚至按电源设计的需要可选地再加上脉宽调制(PWM)电路。整个产品用BGA的封装技术组合在同一个器件中。张为佐说：“这种多芯片的器件大大简化了电源设计人员的工作，减少了元件数及所占的面积。” 张为佐称，MCM是整个功率半导体器件发展的重要发展方向。
安森美半导体模拟器件事业部主管黄勋德估计，整个功率半导体器件市场的容量在2003年有望达到130亿美元，其中分立功率器件约占70亿美元，IC整合的功率器件约占61亿美元。在这一市场中，汽车类应用对功率半导体器件的推动十分明显，市场调研公司Dataquest预计2003年汽车电子应用将消耗价值接近90亿美元的各类功率半导体产品。
另外，各种节能应用产品和方案也是厂商关注的一个重点，黄勋德说：“整个世界现在都在讨论环境保护的问题，在功率电子业界这也是一个大家关心的话题，我们的产品发展也在朝这个方向进行，特别是那些能够有效使用能源的节能型产品。”黄勋德称，安森美在这方面关注的一个技术是如何有效降低各类电子产品在待机状态下的电能消耗。“在2002年我们推出了保证待机功耗在0.09W以下的产品，今年还将推出这方面的新产品。另一方面，我们也在开发用于手持设备的节能技术，以延长电池的寿命。”黄勋德进一步介绍说。
当然，现代功率器件和技术与相对简单且廉价的整流器件相比，在技术的掌握上更难，价格也更高。黄勋德说这是传统的整流器用户比较关系的一个问题，用户可以用分立的整流器和其它IC和器件自己设计的低功耗、高功率因数的节能方案。“但我们的整合产品通过世界领先OEM的应用，证明能够满足这些要求，而且实际上总的费用更低。”黄勋德补充道。