超结MOSFET前景一片利好

摘要：  SJ MOSFET技术市场有2/3皆应用于消费型产品，像是桌上型电脑或是游戏机的电源供应器，虽然这些产品的市场需求衰煺，但SJ MOSFET在其他产品的应用却如雨后春笋出现，其中以平板电脑的电源供应器最具成长空间，预估在2013至2018年间将有高达32%的复合年成长率。

关键字：  半导体，  电源，  电脑

市场研究机构 Yole Developpement 推出超接面金氧半场效电晶体(Super Junction Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，SJ MOSFET)的市场更新报告，深度剖析高压(400伏特以上) SJ MOSFET 市场指标与预测、深沟式(Deep trench)与多磊晶(multi-epi)技术的差异以及新兴业者的竞争分析。

Yole Developpement 指出，SJ MOSFET技术市场有2/3皆应用于消费型产品，像是桌上型电脑或是游戏机的电源供应器，虽然这些产品的市场需求衰煺，但SJ MOSFET在其他产品的应用却如雨后春笋出现，其中以平板电脑的电源供应器最具成长空间，预估在2013至2018年间将有高达32%的复合年成长率。但SJ MOSFET目前最常被应用仍为个人电脑(桌电及笔电)之电源供应器与电视机，约占整体市场的一半以上。

Yole Developpement 电力电子领域分析师Alexandre Avron表示，SJ MOSFET之所以被前述产品广泛应用最重要的塬因在于其体积的优势，与平面式(Planar) MOSFET相比，SJ MOSFET因为发热量低，所以体积能够大幅的缩小。同时也不能忽视混合动力(Hybrid)车与电动车的市场，，这些市场现在可能甚至不到500万美元，但到2018年时却将可能超过1亿美元。

Yole Developpement这份报告也釐清SJ MOSFET在电动车与油电混合车市场的发展情形，明确地分析SJ MOSFET将如何被运用在直流/直流(DC/DC)转换器及充电器，以及其精确市场指标的预测依据。

Avron指出，SJ MOSFET对产业应用来说却不太有吸引力，主要因为这些应用的全桥电路(H-bridge)操作多不需以高频转换，只有在特定的拓扑像是多层次或低成本低电源的解决方案，如小型不断电系统 (UPS) 或住宅型太阳能系统 (Residential PV) 才有用武之地，但平面型的MOSFET或是绝缘闸双极晶体管(IGBT)就可以满足这些应用技术层面的需求，成本还更加低廉，因此SJ MOSFET目前发展仍侷限于高阶的应用。

SJ MOSFET的技术主要有两种，其一为由英飞凌(Infineon)开发的多磊晶技术，藉由掺杂(doping)磊晶在磊晶层上形成岛状的掺杂区域，使该区域扩散形成一个氮掺杂(N-doped)平面。另一种技术则採用深反应离子蚀刻挖出沟槽状结构，再将氮掺杂材料填补于沟槽，制造出超接面的结构，开发此科技的业者主要为东芝(Toshiba)，快捷半导体(Fairchild Semiconductor) 及艾斯摩斯科技(IceMOS Technology)。

Avron指出，科技的进展使得多磊晶与深蚀刻技术发展越发竞争，东芝刚推出第4代DTMOS，是一种具备较小间距(pitch)的深沟槽结构MOSFET，可採用更小的晶粒且改善导通电阻(RdsON)，虽然制造成本仍高于英飞凌的CoolMOS，但将会越来越具竞争力。

化合物半导体(compound semiconductor)是SJ MOSFET的强劲竞争对手，如碳化硅(SiC)因为能承受较高的电压，有潜力应用于高阶解决方案，预计到2015年前硅都还会是主流，另外IGBT兼具价格与转换效率两者优势，美商国际整流器(International Rectifier)正在研发足以与SJ MOSFET相抗衡的高速IGBTs，到头来SJ MOSFET可能定位于这两者中间，并视电压、应用及转频的需求，而与碳化硅、高速IGBT、IGBT或氮化镓相互竞争。

这份报告也包含封装技术的革新，2010年意法半导体(STMicroelectronics)与英飞凌双双以极小尺寸的一般封装技术保持领先地位，体积大小向来是消费型应用的关键，此技术提供的小体积优势与消费者应用需求完美契合。

2012年电力电子一片惨淡，IGBT的营收下跌20~25%，但同时SJ MOSFET却成长8.3%，Yole Developpement预估涨势将会一路持续至2018年，并超越10亿美元大关，此预测彰显了SJ MOSFET技术的必要性。2011年时SJ MOSFET产能远无法应付需求，因此2012年时市场才未受大环境影响，对业者来说这样的供需失衡恰好作为缓衝，故 Yole Developpement相信市场将会在2013年回復正常供需平衡。

SJ MOSFET市场规模预测

随着越来越多的业者加入竞争，显现SJ MOSFET的发展潜力，如同这份报告中所指出，过去36个月以来已经有8家新的业者加入竞争，其中中国的晶圆代工及其无晶圆厂的合作对象们，将会逐渐对目前几家具高市占的龙头带来威胁。

随着技术逐渐普及，越来越多的业者也随之投入竞争，如美格纳半导体(Magnachip)及安森美半导体(ON Semiconductor)，此技术也逐渐普及于中国各晶圆厂，使得情况更为单纯。2010年的市场主要由传统几家业者瓜分，英飞凌身为将此技术商业化的第一位，占据绝对的优势，但是最近一些业者的结盟合作将使竞争更加白热化，逐渐均分市占。

且整合业者也跳出来表示他们不在乎制造的品牌，而是着重于规格是否能符合装置的需求，为小型业者带来利多。Yole Developpement预估，随着中国，台湾及日本的晶圆代工业者与装置业者加入战场，相信市场将逐渐均匀瓜分，许多小型业者加总起来，将会逐渐鲸吞蚕食龙头业者的市占.