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主机游戏画面:分立功率器件芯片封裝材料市場和技術趨勢-2019版

分立功率器件封裝市?。涸齔せ郝?,預計2024年將達到37億美元

據麥姆斯咨詢介紹,分立功率器件(整流器、MOSFET、IGBT、雙極晶體管和晶閘管)是一個穩固的成熟市場,2018年市場規模為135億美元,預計2018~2024年的復合年增長率為2.9%。分立功率器件產業的關鍵特性和需求包括器件的低成本、產品和供應商的大量選擇、以及經過用戶驗證的高度標準化產品和技術(含封裝技術)。事實上,分立功率器件封裝技術(引線框架、芯片貼裝、電氣互連和封裝)應具有上述特性。因此,很難將“設備集成商要求的大批量、標準化、低成本產品”與“創新的封裝技術產生的額外成本”匹配起來。

不同封裝解決方案的市場增長和市場規模是許多不同變量的復雜作用結果,包括器件需求演變、芯片尺寸、封裝類型和使用的互連方法、縮小尺寸趨勢、每個封裝器件的半導體內容等。其中一些因素有利于市場增長,另一些則造成市場下滑,或形成平穩的市場演變。根據Yole分析,分立功率器件封裝市場的發展將保持相當平穩,2018~2014年其市場復合年增長率為1.1%。預計到2024年,全球分立功率器件封裝市場將達到37億美元。

2018~2024年全球分立功率器件封裝市場

由于越來越多地采用銅制彈片(copper clips)作為傳統導線和引線帶楔焊鍵合的替代品,所以封裝解決方案的主要變化體現在電氣互聯層面。預計電氣互聯市場將在2018年至2024年實現2.5%的復合年增長率。

封裝創新者的焦點正在遠離分立功率器件

封裝解決方案和半導體芯片的選擇越來越相關。采用寬帶隙半導體芯片技術(SiC和GaN)為開發商帶來了新的希望,使得創新的封裝解決方案(高溫環氧樹脂、低電感電氣互連、銀燒結芯片鍵合等)的商業化變成可能。然而,硅(Si)、SiC、GaN功率器件封裝的大多數技術發展都集中在其它器件類型上,根據定義,它們不屬于分立器件類型:這些器件包括電源??楹圖善骷?,如片上系統(SoC)和系統級封裝(SiP)。在這些器件之中,封裝比分立器件更重要。創新的封裝解決方案開發人員專注于這些集成器件,因為它們有更強的需求,并能提供更高的客戶附加值和更強的差異化價值。

封裝創新聚焦集成器件,因為它比分立器件提供更高的附加值

電動汽車/混合電動汽車應用中的分立SiC器件正在向SiC??櫓鴆焦?,嵌入式芯片封裝系統以及多芯片系統中的GaN器件集成只是這種發展趨勢的幾個例子。盡管采用寬帶隙器件需要創新的封裝解決方案,但是由于與硅相比,SiC和GaN技術的市場份額仍然很小,而且芯片尺寸較小,因此它們對封裝材料市場的影響相當有限。綜上所述,創新的封裝技術解決方案只會對分類功率器件封裝市場產生輕微影響。

分立功率器件封裝仍然為材料供應商和封裝廠商提供了機會

分立器件制造商(如英飛凌、安森美半導體、羅姆、富士電機)可以在其內部生產功率器件,或者可以將封裝外包給半導體封測廠商(OSAT)。器件制造商和OSAT都希望為其客戶提供創新的封裝解決方案。通常,在第一項技術應用階段,創新產品是在內部制造的。一旦需求變得重要,器件制造商就將該技術許可給其它公司或具有強大制造能力的OSAT。芯片鍵合材料、環氧樹脂模塑化合物和互連材料通常由同一家材料供應商提供,這些供應商也將此解決方案提供給其它市?。üβ誓??、多芯片器件等)。引線框架主要由眾多亞洲材料供應商提供,因為低成本和高產量是重要因素。隨著應用需求的增加(例如電動汽車的熱循環能力),以及減小器件尺寸和增加器件封裝設計的復雜性,器件制造商越來越多地尋求能夠提供特定解決方案,并能確保大批量生產中嚴格的角度和尺寸公差的封裝廠商。

分立功率器件封裝解決方案廠商

安靠(Amkor)、日月光(ASE)、嘉盛(Carsem)、UTAC等先進封裝廠商在智能手機和微電子應用的各種復雜器件封裝方面擁有豐富的經驗。功率產品,特別是低功率和中等功率范圍,為他們提供了一個機會:可以將先進封裝解決方案轉移至功率器件,從而擴大他們的產品和客戶組合。先進封裝解決方案的最高附加值不是在“相當簡單”的分立器件,而是在復雜的集成器件。然而,值得關注的是先進封裝向功率器件的轉型趨勢,以便不要錯過分立功率器件封裝中不斷增長的商機。

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