8" 晶圓代工吃緊 MOSFET 供不應求

 中國是全球最大的 MOSFET 市場, 對於 MOSFET 有巨大的需求. 在 MOSFET 應用中, 汽車電子占比達 20% 以上, 消費電子占比亦有 20%, 工業和通信領域應用約占 20%左右, 家電領域應用約占 10%左右. 純電動車中功率半導體成本達 350 美元, 是傳統燃油汽車的近 5 倍.

快充通過提高電壓來達到高電流高功率充電,  但高電壓存在安全隱患, 需要添加同步整流的 MOSFET 來調整, 增加了 MOSFET 的用量; 後來出現較為安全的閃充模式, 即通過低電壓高電流來實現高速充電, 對同步整流 MOSFET 提出了更高的要求, 發熱少, 體積小的 GaN-MOSET 成為主流.

變頻家電滲透率迅速提升, 到 2022 年有望達到 65%, 相比 2017 年增長近一倍. 從 MOSFET 等分立器件的用量來看, 變頻家電功率半導體價值相比普通家電增長 12 倍以上. 受益於上述驅動, 全球家電功率半導體規模有望從 2017 年的 31.4 億美元增長至 2022 年的 68.6 億美元, 5 年 CAGR 近 17%.

基站數量方面, 5G 通信頻譜分布在高頻段, 信號衰減更快, 覆蓋能力大幅減弱, 相比於 4G, 通信信號覆蓋相同的區域, 5G 基站的數量將大幅增加. 基站功率方面, 根據華為公布的數據顯示, 5G 基站功率較 4G 基站提升幅度達到 68%. 更高的覆蓋密度, 更大的功率需求都對 MOSFET 等功率半導體器件產生了更大的需求.

Massive MIMO 技術的採用使得基站射頻端需要 4 倍於原來的功率半導體. Massive MIMO 指的是發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線, 信號可以通過發射端與接收端的多個天線發送和接收, 在不增加頻譜資源和天線发送功率的情況下, 提升系統信道容量和信號覆蓋範圍.

5G 大連接的特性推動了物聯網行業的發展, 眾多物聯網終端均是數據的提供者. 數據量的快速提升創造了巨大的數據運算 需求, 推動了雲計算中心的擴充, 整體運算功率提升, 增加了 MOSFET 等功率半導體的應用需求.

MOSFET 的生產目前主要用 8" 及 6" 晶圓, 12" 方面暫時不適宜 MOSFET 的應用.  面對下游的強勁需求, 華虹半導體 (8"), 聯電 (8" 占比 46%), 世界先進 (8"), 中芯國際 (8" 占比 75%) 等廠商 2020Q2 產能利用率已經接近 100%.