新利体育luck18：功率半导体产业的详解；

功率半导体大致可分为功率半导体分立器件和功率半导体集成电路两大类。

功率半导体器件又称为电力电子器件和功率电子器件，是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件，其作用主要分为功率转换、功率放大、功率开关、线路保护和整流等。

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按照器件结构，现有的功率半导体分立器件可分二极管、功率晶体管、晶闸管等，其中功率晶体管分为双极性结型晶体管（BJT）、结型场效应晶体管（JFET）、金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）等。

功率半导体器件主要应用领域

功率半导体应用主要包括新能源充电桩、汽车电子、光伏储能、数据中心、服务器和通信电源、工控自动化等领域。近年来，新能源汽车、充电桩、智能装备制造、光伏新能源等新兴应用领域成为功率半导体产业的持续增长点，行业呈现良好的发展态势，MOSFET和IGBT等功率半导体获得了前所未有的关注51漫画。

根据 Omdia、Yole 数据，2021-2025 年全球半导体功率器件市场将由 259 亿 美元增至 357 亿美元，年复合增速约为 8.4%。其中，MOSFET（含模块）2021 年市场规模约为 104 亿美元，总体趋于稳定，至 2025 年，占比预计达 29%；IGBT （含模块）2025 年市场规模将快速增至 136 亿美元，占比约为 38%，2021-2025 年年复合增长率约为 12.8%；全球 SiC 功率器件 2025 年市场规模约 43 亿美元，2021 年至 2025 年复合增长率约为 42%。

2021-2025 全球半导体功率器件市场规模及增速（按器件类型分/亿美元）

以硅基IGBT和碳化硅器件（SiC MOSFET、SiC SBD、SiC模块）为例。IGBT是功率半导体中最重要的、用途最广泛的一种产品，分为单管、模块和智能功率模块（IPM）三类产品。在中低电压领域，IGBT 广泛应用于新能源汽车和白色家电中；在 1700V 以上的高电压领域，IGBT 广泛应用于轨道交通、清洁发电、智能电网等重要领域。

经过几十年的发展，硅正在达到其性能的极限，Si基器件性能提高的潜力愈来愈小。现代电子技术对半导体材料提出了高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等新要求，宽禁带半导体如SiC被认为是一种超越 Si 极限的用于制造功率器件的材料。碳化硅器件具备高功率、耐高压、耐高温、高频、低能耗、抗辐射能力强等优点，可广泛应用于新能源汽车、5G 通讯、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等现代工业领域。

Si 和 SiC 的额定电压范围（MOSFET，IGBT）

虽然不同应用领域和不同应用场景对半导体功率器件性能要求存在差异，但是都在朝着高功率密度、小型化、高效率、低能耗、高可靠性等方向演变51漫画。功率器件核心技术包括芯片的设计和生产以及模块的设计、制造和测试。

芯片技术经历升级迭代，芯片面积、开关损耗等各项指标不断优化。而这些优良特性，需要通过封装与电路系统实现功率和信号的高效、高可靠连接，才能得到完美展现，其技术基础主要包括芯片互连，芯片焊接，散热设计，再经过外壳封装而成。51漫画

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功率模块由多种材料封装而成，包括芯片、陶瓷覆铜基板（AMB/DBC）、键合线（带）、底板（材质为Cu或AlSiC）、散热器、灌封胶（液态环氧/硅凝胶）、焊料/烧结银、塑封外壳等，所涉及的生产设备包括丝网印刷机、装片机、真空焊接设备、超声波焊接设备、清洗设备、检测设备、键合机、塑封设备、烘干设备、打标设备等。