Discrete Power Device Packaging Materials: Market and Technology Trends 2019

分立功率器件封裝市場(chǎng)：增長(zhǎng)緩慢，預(yù)計(jì)2024年將達(dá)到37億美元

據(jù)麥姆斯咨詢(xún)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(gè)穩(wěn)固的成熟市場(chǎng)，2018年市場(chǎng)規(guī)模為135億美元，預(yù)計(jì)2018~2024年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為2.9%。分立功率器件產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵特性和需求包括器件的低成本、產(chǎn)品和供應(yīng)商的大量選擇、以及經(jīng)過(guò)用戶(hù)驗(yàn)證的高度標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品和技術(shù)（含封裝技術(shù)）。事實(shí)上，分立功率器件封裝技術(shù)（引線框架、芯片貼裝、電氣互連和封裝）應(yīng)具有上述特性。因此，很難將“設(shè)備集成商要求的大批量、標(biāo)準(zhǔn)化、低成本產(chǎn)品”與“創(chuàng)新的封裝技術(shù)產(chǎn)生的額外成本”匹配起來(lái)。

不同封裝解決方案的市場(chǎng)增長(zhǎng)和市場(chǎng)規(guī)模是許多不同變量的復(fù)雜作用結(jié)果，包括器件需求演變、芯片尺寸、封裝類(lèi)型和使用的互連方法、縮小尺寸趨勢(shì)、每個(gè)封裝器件的半導(dǎo)體內(nèi)容等。其中一些因素有利于市場(chǎng)增長(zhǎng)，另一些則造成市場(chǎng)下滑，或形成平穩(wěn)的市場(chǎng)演變。根據(jù)Yole分析，分立功率器件封裝市場(chǎng)的發(fā)展將保持相當(dāng)平穩(wěn)，2018~2014年其市場(chǎng)復(fù)合年增長(zhǎng)率為1.1%。預(yù)計(jì)到2024年，全球分立功率器件封裝市場(chǎng)將達(dá)到37億美元。

由于越來(lái)越多地采用銅制彈片（copper clips）作為傳統(tǒng)導(dǎo)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(xiàn)在電氣互聯(lián)層面。預(yù)計(jì)電氣互聯(lián)市場(chǎng)將在2018年至2024年實(shí)現(xiàn)2.5%的復(fù)合年增長(zhǎng)率。

封裝創(chuàng)新者的焦點(diǎn)正在遠(yuǎn)離分立功率器件

封裝解決方案和半導(dǎo)體芯片的選擇越來(lái)越相關(guān)。采用寬帶隙半導(dǎo)體芯片技術(shù)（SiC和GaN）為開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了新的希望，使得創(chuàng)新的封裝解決方案（高溫環(huán)氧樹(shù)脂、低電感電氣互連、銀燒結(jié)芯片鍵合等）的商業(yè)化變成可能。然而，硅（Si）、SiC、GaN功率器件封裝的大多數(shù)技術(shù)發(fā)展都集中在其它器件類(lèi)型上，根據(jù)定義，它們不屬于分立器件類(lèi)型：這些器件包括電源模塊和集成器件，如片上系統(tǒng)（SoC）和系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）。在這些器件之中，封裝比分立器件更重要。創(chuàng)新的封裝解決方案開(kāi)發(fā)人員專(zhuān)注于這些集成器件，因?yàn)樗鼈冇懈鼜?qiáng)的需求，并能提供更高的客戶(hù)附加值和更強(qiáng)的差異化價(jià)值。

電動(dòng)汽車(chē)/混合電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用中的分立SiC器件正在向SiC模塊逐步過(guò)渡，嵌入式芯片封裝系統(tǒng)以及多芯片系統(tǒng)中的GaN器件集成只是這種發(fā)展趨勢(shì)的幾個(gè)例子。盡管采用寬帶隙器件需要?jiǎng)?chuàng)新的封裝解決方案，但是由于與硅相比，SiC和GaN技術(shù)的市場(chǎng)份額仍然很小，而且芯片尺寸較小，因此它們對(duì)封裝材料市場(chǎng)的影響相當(dāng)有限。綜上所述，創(chuàng)新的封裝技術(shù)解決方案只會(huì)對(duì)分類(lèi)功率器件封裝市場(chǎng)產(chǎn)生輕微影響。

分立功率器件封裝仍然為材料供應(yīng)商和封裝廠商提供了機(jī)會(huì)

分立器件制造商（如英飛凌、安森美半導(dǎo)體、羅姆、富士電機(jī)）可以在其內(nèi)部生產(chǎn)功率器件，或者可以將封裝外包給半導(dǎo)體封測(cè)廠商（OSAT）。器件制造商和OSAT都希望為其客戶(hù)提供創(chuàng)新的封裝解決方案。通常，在第一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用階段，創(chuàng)新產(chǎn)品是在內(nèi)部制造的。一旦需求變得重要，器件制造商就將該技術(shù)許可給其它公司或具有強(qiáng)大制造能力的OSAT。芯片鍵合材料、環(huán)氧樹(shù)脂模塑化合物和互連材料通常由同一家材料供應(yīng)商提供，這些供應(yīng)商也將此解決方案提供給其它市場(chǎng)（功率模塊、多芯片器件等）。引線框架主要由眾多亞洲材料供應(yīng)商提供，因?yàn)榈统杀竞透弋a(chǎn)量是重要因素。隨著應(yīng)用需求的增加（例如電動(dòng)汽車(chē)的熱循環(huán)能力），以及減小器件尺寸和增加器件封裝設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，器件制造商越來(lái)越多地尋求能夠提供特定解決方案，并能確保大批量生產(chǎn)中嚴(yán)格的角度和尺寸公差的封裝廠商。

安靠（Amkor）、日月光（ASE）、嘉盛（Carsem）、UTAC等先進(jìn)封裝廠商在智能手機(jī)和微電子應(yīng)用的各種復(fù)雜器件封裝方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。功率產(chǎn)品，特別是低功率和中等功率范圍，為他們提供了一個(gè)機(jī)會(huì)：可以將先進(jìn)封裝解決方案轉(zhuǎn)移至功率器件，從而擴(kuò)大他們的產(chǎn)品和客戶(hù)組合。先進(jìn)封裝解決方案的最高附加值不是在“相當(dāng)簡(jiǎn)單”的分立器件，而是在復(fù)雜的集成器件。然而，值得關(guān)注的是先進(jìn)封裝向功率器件的轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，以便不要錯(cuò)過(guò)分立功率器件封裝中不斷增長(zhǎng)的商機(jī)。

本報(bào)告涉及的部分公司：Ackotec Plating Ltd., Alpha Assembly Solutions, ABB, Alpha and Omega Semiconductor, Analog Devices, Amkor, ASE, Chang Wah Technology, Carsem, Cree, Delo, Diodes, Dialog- Semiconductor, Danfoss, Furukawa Electric, Fuji Electric, Hitachi, Heraeus, Henkel, Indium Corporation, Infineon, IXYS, Jentech Precision, JinLin Technology, Jinan Jingheng, Yamada Electronics Precision Technology Co., KCC, Kenly Precision Industrial Co. Ltd, Kyocera, Littelfuse, Mediatek, Maxim Integrated, Microsemi (Microchip Technology), Mitsubishi Electric, Nantong Fujitsu Microelectronics, NXP, Nexperia, Nanjing Changjiang Electronics Group, Ningbo Hualong Electronics Co. Ltd., Ningbo Dongsheng Integrated Circuit, Ningbo Kangqiang Electronics Co, ON Semiconductor, Poongsan Corporation, Powerex, Panasonic, Qualcomm, Renesas, ROHM, STMicroelectronics, Semikron, Sanken Electric Company, SHAP, ShinEtsu, Shindengen, Samsung, SDI, Sino-Microelectronics, Toshiba, TSP Co. Ltd., UTAC, Taixing Yongzhi, Taizhou Yourun Electronics Co., Ltd., Texas Instruments, TG Griset, Taiwan Semiconductor, Vishay Intertechnology, Wieland, Wuxi Huajing Leadframe Co., Xiamen Yonghong Technology…

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