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逆变器华微电子

发布时间:2024-09-17 22:40:15 人气:

现代电力电子技术的发展趋势

        现代电力电子技术的发展趋势1

        摘 要 现代电力电子技术由控制电路、变流电路及电力电子器件三部分构成,在电力、电子和控制三大技术领域的共同作用下解决各种电力系统问题。

        具体应用方面,电力技术涉及配电、发电及电力输送等诸多内容,而电子技术则主要涵盖了电子器件及电子电路的设备和技术问题,控制技术领域主要研究对象是外在装置设备的工作状态和参数标准。

        器件作为电力电子技术的实施基础,对于电能的控制与转化意义重大,现代电力电子技术的发展势必将渗透生活的各个领域。

        关键词现代电力电子技术 控制系统 发展趋势 应用展望

        分析当前电力电子技术的发展趋势,其大致方向表现为由传统低频技术处理向现代高频技术转换,并逐渐取代传统的电力电子器件整合时代。

        电力电子技术的发展源自硅整流器件,从整流器时代发展至逆变器时代,并逐渐演变为如今的变频器时代。

        现代电力电子技术被广泛应用于社会生产生活的诸多领域,开关电源、输电技术、发电系统,随处可见电力电子技术的身影。

        上世纪九十年代初以功率半导体复合器件为象征的现代电力电子体系逐渐形成,对于人们的工作和生活产生了重大影响。

        本文从电力电子技术的发展历程和应用展望等方面分析了现代电力电子技术的发展趋势,体现了电力电子技术的发展与当前时代发展特征的融合。

        1 关于电力电子技术的发展

        1.1 回顾电力电子技术的发展历程

        电力电子技术的发展历程可具体划分为三个时期,即整流器时代、逆变器时代和变频器时代。

        首先,整流器时期的电力电子技术发展主要表现为大规模的工业用电,它的用电来源主要是交流发电机,消费形式以直流电为主,比如有色金属的电解、内燃机车的牵引以及轧钢中的直流电等。

        硅整流器通过将直流电转化为工业用电而被广泛应用于配电和输电领域,这在六七十年代的中国随处可见。

        其次,逆变器时代的电力电子技术发展遭遇了严重的能源危机,其波及范围之广使得整流器的发展不再适应电能企业的使用需求,以交流电为主的逆变器时代应运而生。

        逆变器时代以晶闸管、晶体管以及晶闸管器件作为时代发展的主流,在高压直流输出的过程中实现了对动态功率的有效补偿。

        然而这时的使用范围还仅仅局限于中低频领域,使用过程中的效率较为偏低。

        再者,八十年代的变频器时代实现了大规模和超大规模集成电路的发展与应用,这不仅电子应用领域的显著创新,同时也为后期现代电力电子技术的发展提供了必要的技术借鉴。

        变频器时代还对电力的精细加工技术进行了完善,全控型功率器件的出现实现了电力电子技术的高频化发展,使得现代电力电子技术转化成为一种可能。

        功率半导体市场逐渐被变频器件取代,这一革新不仅提升了变频调速的使用频率,在小型轻量化技术装备方面也有了显著进步。

        1.2 当前电力电子技术的应用领域

        电力电子技术的发展核心控制体系在于电能器件的有效转换,作为一种现代技术,电力电子技术的主要功能不仅包括了逆变、整流、变频等基本方面,除此以外还涉及到斩波和智能开关等方面的内容。

        通过对电网工频电能的转化来达到不同的使用目的,以此适应现代化生产对电力电子技术的使用需求。

        具体应用方面,其应用领域主要包括了三大方面:其一,在变频器作用下对微电子技术及控制技术进行有效整合,将固有不变的交流电转变为可换可调的可变式交流电,以此达到无级调速的目的,这对电能资源的节约显然极为有利。

        其二,在开关电源和供电电源方面现代电力电子技术也有着自身的使用功能,类似变频电源、焊接电源、充电电源、照明电源等都为现代化电力系统的完善提供了切实可行的技术指导。

        其三,一些发电系统或是交流输电技术也体现出现代电力电子技术的应用意义,水力发电、风力发电、配电与用电系统的完善等都和电子系统的应用之间有着密切联系。

        2 现代电力电子技术的发展趋势探讨

        2.1 电力电子技术的发展趋势

        电子电子技术归根结底是对电源技术的研究,电源技术不仅是电力电子技术研究的核心,一定程度上开光电源技术的发展也预示着现代电力电子技术今后的发展走向。

        从发展趋势来看,现代电力电子技术的发展趋势可概括为以下几方面特点:

        第一,现代电力电子技术的集成化与模块化特征。

        这一特征主要表现在现代电力电子技术的功率器件和电源单元两个方面,从微小器件组成来实现电子器件的智能化辨别与使用。

        这样的模块功率不仅有效控制了器件的体积,在设计与制造方面也形成了显著的模块化特征。

        电力电子技术的模块化发展其核心目的旨在降低器件的电应力,从安全性与可靠性角度提升电力系统的使用性能。

        第二,现代电力电子技术的高频化特征。

        从理论分析及实践验证的双重角度不难看出,无论是变压器的电感还是电容体积在供电频率方面都呈现出一定的反比例趋势,因此体积的减小必然会导致电子技术的高频化呈现。

        从这个角度来看,全控型电子器件的问世已然标志着现代电子与电力技术率先实现了自身的高频化转换。

        第三,现代电力电子技术的全控化与数字化特征。

        全控化电力电子技术的革新突破了原有电力电子器件在使用功能方面的限制,降低了关断换流电路可能造成的危险,从根本上保障了电力系统在使用过程中的安全性。

        数字化特征则主要表现在现代电力电子技术的高频斩波以及谐振变换等方面,从弱电领域拓展了电力电子技术的发展渠道,提前实现了控制技术的集成化。

        第四,现代电力电子技术的绿色化特征。

        这里的绿色化特征既包括了环境污染问题的控制,又涉及到必要的电网污染源问题,是当前电力电子技术在发展过程中亟需解决的重要问题。

        发电容量的控制从根本上减少了发电对环境造成的污染,与此相关的污染过滤器或是电能补偿系统等都是当前电力电子技术向绿色化迈进的有力证据。

        具体的电力电子技术应用方面,则主要表现为四大革新趋势:其一,太阳能发电技术的应用。

        太阳能发电技术为普通家庭提供了足够的.电能使用空间,成为了可再生资源的有效传播途径之一。

        其二,燃料电池发电技术。

        燃料电池的发电装置主要是将其中的化学能转化为可使用的电能,节能省电,鲜少产生环境污染问题。

        其三,交流输电技术的应用。

        作为一种新型电力系统出现的交流输电技术实现了对电网资源重新分配与利用,保障了电力系统的稳定性。

        其四,现代电力电子技术中的储存与质量控制技术。

        储存技术的使用在于提升电力系统本身的电力储备功能,而质量控制技术则在于从供电质量角度提高电力产品的使用效率。

        2.2 现代电力电子技术的应用展望

        关于现代电力电子技术的应用展望,可从如下几方面得以体现:第一,从节能性角度提升电机系统的使用性能,可从专用电机的设计或是控制设备的完善等方面来提升整体电力系统的使用效率;第二,中高压直流输电系统的运用也是今后电力电子技术发展的必然趋势,这一系统本身就具备了低污染和低能耗的特点;第三,当前社会发展进程中充电站网络的构建或是电动车辆的普及已经逐渐成为现代电力电子技术发展进程中积极完善与改革的内容,以电动汽车为代表的环保电力问题逐渐成为一个时代课题。

        至于当前城市建设过程中充电网络的配备问题基本尚处于起步阶段,无论是实际应用领域还是理论构建领域都还存在许多值得研究和讨论的问题,但无疑其发展空间是极为广阔的;第四,关于电力系统中电能储备装置的设置与超导线的使用也将成为电力电子技术亟需解决的问题之一,从根本上解决电能储备问题势必将对电力系统的持续发展产生积极而深远的影响。

        然而面对电能储备过程中存在的诸多问题,电力系统设计者需要从控制技术与存储技术的双重层面来体现储能装置的有效性,对于其中可能存在的不合理问题提出切实有效的解决或改进对策。

        3 结束语

        现代电力电子技术的核心在于通过电子器件的转换来达到特定的变频和技术控制目的,以此实现节能减排的环保目标。

        实际技术应用领域,电力电子技术的发展也是对电源技术的提升,在此基础之上现代电力电子技术本身的自动化与智能化特征越来越明显,高频化、模块化和绿色化的电力电子技术逐渐成为一种可能。

        伴随如今半导体器件的日臻成熟,电力电子技术的发展也更加崇尚经济和环保的发展原则,体现电能品质与效率的有机结合。

        不难看出,电力电子技术的发展源于技术领域本身的应用需求,随着现代化电子技术和电能耗材的出现,一些陈旧的电力电子技术理应被更加先进的技术所取代,进而更好地满足电子应用领域的使用需求。

        当前日臻成熟的开关电源技术正逐渐朝着集成化、绿色化和数字化的方向发展,这也象征着现代电力电子技术的发展又向前迈了一大步。

        参考文献

        [1]张承慧,崔纳新.交流电机变频调速及其应用[M].北京:机械工业出版社,2008.

        [2]姜山,黄可,冯瑞华.宽禁带半导体器件的发展与应用[M].北京:机械工业出版社,2001.

        [3]张加胜,张磊.电力电子技术[M].北京:中国石油大学出版社,2007.

        [4]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2005.

        现代电力电子技术应用及发展2

        摘 要:现代电力电子技术自20世纪60年代开始出现,其发展势头迅猛。

        这是一项能够对电能进行控制和转换的技术,在多个行业都起到非常重要的作用,应用领域十分广泛。

        文中分析了现代电力电子技术的发展趋势,并进一步对现代电力电子技术的应用进行了具体的阐述。

        关键词:电力电子技术;发展趋势;应用

        0 前言

        现代电力电子技术的发展经历了几个不同的阶段,整流器时代、逆变器时代和变频器时代,现代电力电子技术属于变频器时代,同时又与微电子技术有效地进行了结合,这不仅使其应用范围十分广泛,而且在国民经济中的地位也变得越来越重要。

        1 现代电力电子技术的发展趋势

        在当前科学技术快速发展的新形势下,随着电力电子技术的不断革新,其发展达到了一个较高的水平。

        现代电力电子技术主要是对电源技术进行开发和应用,可以说电源技术的发展是当前电力电子技术发展的主要方向。

        1.1 现代电力电子技术向模块化和集成化转变

        电源单元和功率器件作为现代电力电子技术的重要组成部分,是电子器件智能化的核心所在,其组成器件具有微小性,因此电力电子器件结构也更为紧凑,体积较小,但其能够与其他不同器件的优点进行有效综合,所以其具有显著的优势。

        也加快了现代电力电子技术向模块化和集成化转变的进程,为电力系统使用性能的提升奠定了良好的基础。

        1.2 现代电力电子技术从低频向高频化转变

        变压器供电频率与变压器的电容体积、电感呈现反比的关系,在电力电子器件体积不断缩小的情况下,现代电力电子技术必然会加快向高频化方向转化。

        可控制关断型电力电子器件的出现即是现代电力电子技术向高频转化的重要标志。

        而且随着科学技术发展速度的加快,电力电子技术也必然会向着更高频的方向发展。

        1.3 现代电力电子技术向全控化和数字化转变

        传统的电力电子器件在使用过程中存在着一些限制,而且关断电器时还会产生一些危险,自关断的全控型器件在市场上出现后,有效地弥补了这些限制和避免了危险的发生,这也是现代电力电子技术变革的重要体现,表明现代电力电子技术加快了数字化发展的进程。

        1.4 现代电力电子技术向绿色化转变

        现代电力电子技术向绿色化转变主要表现在节能和电子产品两个方面。

        相比于传统的电力电子技术来讲,现代电力电子技术的节能性更好,这也实现了发电容量的有效节约,对环境保护带来了较好的效果。

        一直以来一些电子设备会将严重的高次谐波电流入到电网中,给电网带来较大的污染,导致电网总功率质量下降,电网电压出现不同程序的畸变。

        到了上世纪末期,各种有源滤波器和补偿器的面世,实现了对功率参数的修正,从而为现代电力电子技术的绿色化发展奠定了良好的基础。

        2 现代电力电子技术的应用

        现代电力电子技术的功能具有多样性的特点,其在多个领域都有着广泛的应用,这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中占据非常重要的地位,有着不可替代的作用。

        2.1 电源方面

        (1)一般电源。

        现代电力电子技术在开关电源和供电电源方面都取得了较大的进展,交流电直接由整流器转变为直流电,这部分直流电一部分由逆变器转换为交流,然后经由转换开关到达负载,而另一部分则直接对蓄电池组进行充电。

        一旦逆变器发生故障,蓄电池组则作为备用电源开始直接向负载提供能量。

        在现在的电力电子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作为电源,不仅具有较好的降噪性,而且电源的效率和可靠性也能够得到有效的保障。

        (2)专用电源。

        高频逆变式焊机电源和大功率开关型高压直流电源是比较典型的两种应用现代电力电子技术的专用电源。

        高频逆变式焊机电源是一种高性能的电源,由于大容量模块IGBT的普遍使用,使得这种电源有着更加广阔的应用前景,逆变式焊机电源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的转换方法,由于焊机工作的环境条件恶劣,所以燃弧、短路等就成为了司空见惯的问题,而采用IGBT组成的PWM相关控制器,能够提取和分析参数和信息,进而预先对系统做出处理和调整。

        大功率开关型高压直流电源主要应用CT机、静电除尘等比较大型的设备上,因为这类设备电压比较高,甚至达到了50 ~ 159kV,将市电经过整流器整流变为直流,然后与谐振逆变电路串联,逆变为高频电压,再升压,最后整流成为直流高压。

        2.2 传动控制及牵引

        这主要应用在无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制等等方面,通过将一个固定的直流电压转换为一个可以变化的直流电压,这样就能够使控制更加的平稳和快速,而且还可以节能。

        2.3 在电力系统中的应用

        在发电系统中现代电力电子技术的应用更是广泛,比如说水力风力发电、用电系统、配电、输电等等都和现代电力电子技术有着密切的联系。

        目前的风力电力机组已经结合了机械制造、空气动力学、计算机控制技术、电力电子技术等等,而现代电力电子技术就是发电系统中不可或缺的重要技术,它对于电能的转换、机组的控制和改善电能质量等都很重要。

        2.4 在节能和改造传统行业中的应用

        现代工作的开展离不开电能的支持,电能是现代工业的重要动力和能量源头。

        随着我国工业用电量不断增加,用电的不合理及浪费现象也日益显现出来。

        这就需要有效地降低能源的消耗,提高电能的利用效率,以便于能够对当前能源紧缺的局面起到一定的缓解作用。

        因此需要充分的发挥现代电力电子技术的性能优势,有效地提高现代电力电子技术的效率,应用现代电力电子技术,通过工业控制有效地将电能转换为劳动力,建成现代化的智能车库,从而降低工人的劳动强度,实现人力资源的节约,确保劳动生产力的提高,以便于推动传统行业的改造进程。

        2.5 在家用电器方面的应用

        现代电力电子技术在我们日常生活中应用也较为广泛,当前家用电器普遍应用现代电力电子技术,给我们的日常生活带来了较大的便利。

        许多电器都只需要按下按钮就能进行工作,而不需要人们亲自动手。

        3 应用展望

        在今后现代电力电子技术应用过程中,需要重视以下几个方面的问题:首先,需要对节能和环保给予充分的重视,通过完善控制设备和设计专用的电机来有效地提高电机系统的使用性能和效率;其次,为了实现节能和环保,则需要使用中高压直流转电系统,使其实现低能耗及低污染;最后,需要加快解决电力系统中储电装置的设置问题,需要电力系统设计者从控制技术等方面来制定切实可行的解决方案,从而对电能储备中存在问题进行有效解决,更好地推动电力系统的持续、稳定发展。

        4 结语

        现代电力电子技术在多个领域都得到了广泛的应用,特别是对电网的控制和转换上发挥着非常重要的作用。

        通过现代电力电子技术的应用,使大功率电能成为其他高新技术的重要基础,这也决定了现代电力电子技术在国民经济发展中的重要地位具有不可替代性,对推动经济和社会的发展发挥着非常重要的作用。

        参考文献:

        [1] 刘增金.电力电子技术的发展及应用探究[J].电子世界,2011(9):19+25.

        [2] 冷海滨.现代电力电子技术的发展趋势探析[J].电子技术与软件工程,2014(1):156-157.

        [3] 韦和平.现代电力电子及电源技术的发展[J].现代电子技术,2005(18):102-105.

P001IGBT技术

       IGBT芯片技术发展

       从20世纪80年代至今,IGBT芯片经历了7代升级,从平面穿通型(PT)到沟槽型电场-截止型(FS-Trench),芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化,断态电压也从600V提高到6500V以上。IGBT技术的整体发展趋势是大电流、高电压、低损耗、高频率、功能集成化、高可靠性。

不同代际IGBT芯片产品对比

       随着技术的升级,IGBT芯片面积、工艺线宽、通态功耗、关断时间、开关功耗均不断减小,断态电压由第一代的600V升至第七代7000V。

       不同代际的IGBT芯片产品应用情况也有所不同:

中国IGBT芯片企业技术布局

       中国IGBT产品与国际巨头英飞凌、三菱电机等差距在10年以上,步入第5代后,预计差距将缩短为10年,第6/7代产品差距将在5年以内。从中国IGBT芯片行业代表性企业从技术格局来看,斯达半导应用第七代IGBT技术,电压覆盖范围为100-3300V;华微电子布局第六代IGBT技术,电压覆盖范围为360-1350V;士兰微、时代电气、宏微科技应用第五代IGBT技术;新洁能主要应用第四代IGBT技术。

IGBT芯片行业科研投入水平

       以宏微科技、斯达半导、士兰微、时代电气为主要代表企业分析,2018-2021年,我国IGBT芯片行业研发费用从0.1元到19亿元不等,研发费用占营业收入比重整体不超过15%。其中,时代电气在科研投入规模和占比均位于行业前列,2021年,公司研发投入为17.85亿元,占收入比重的11.81%。

       IGBT芯片技术“门槛”高,不仅涉及设计、制造、封装三个高精尖技术领域,而且难度大、周期长、投入高。高铁、智能电网、新能源与高压变频器等领域所采用的IGBT模块规格在6500V以上,技术壁垒较强;IGBT芯片设计制造、模块封装、失效分析、测试等IGBT产业核心技术仍掌握在发达国家企业手中。我国要想实现IGBT芯片的技术突破,企业需要持续增加研发投入,减少与国际头部厂商IGBT芯片的代际差异。

中国IGBT芯片行业技术趋势

       从行业整体发展规律而言,IGBT发展趋势主要是降低损耗和降低成本。

       从结构上讲,IGBT主要有三个发展方向:

       1)IGBT纵向结构:非透明集电区NPT型、带缓冲层的PT型、透明集电区NPT型和FS电场截止型;

       2)IGBT棚极结构:平面棚机构、Trench沟槽型结构;

       3)硅片加工工艺:外延生长技术、区熔硅单晶。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国IGBT芯片行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

igbt概念股有哪些

       科达股份(600986)钱江摩托(000913)华微电子(600360)、华微电子(600360)、中环股份(002129)、台基股份(300046)

       IGBT(Insulated Gate BIPOlar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

       目前我国正处于一个产业的突破前夜。因为IGBT广泛应用于高铁、节能变频、风电、太阳能等产业中,但IGBT的核心技术与产业主要掌握在发达国家相关企业手中。而近年来,我国受高铁等领域的投资规模提振,IGBT的国产化要求迅速提升。幸运的是,目前已有突破的态势。据资料显示,株州某企业在2009年就实现了5寸线IGBT的量产,并获得了国家电网约2亿元的订单。这意味着我国已掌握了大功率IGBT产品的技术突破,我国IGBT的相关企业将获得广阔的市场空间,这是各路资金炒作科达股份等为代表的IGBT概念股的题材催化剂。从以往经验来看,一个板块能否出现疯狂炒作,与手机支付、物联网的炒作火爆相比,功率半导体已经被投资者逐渐关注的概念,随着对“IGBT”从陌生、了解到深入分析,由于产业策的滞后和相关基础的薄弱,IGBT等新型功率半导体应用的爆性前景与IGBT国产化的惨淡现状形成了极为鲜明的对比。可以说,目前国内企业,特别是上市公司,在IGBT核心技术产品方面值得挖掘,炒“IGBT”不仅仅是在炒预期,而是其发展趋势和前景。

       低碳时代的热门词少不了“新能源”、“高铁”、“电动汽车”、“智能电网”,而这些产业或产品无一例外地依赖于功率半导体的应用,IGBT在目前阶段成为它们不可或缺的功率核“芯”。IGBT是节能与新能源领域核心电子元器件,其国产化符合国家节能与新能源产业发展需求!大功率IGBT国产将提升家电企业试用国产化IGBT的积极性。而中国IGBT企业技术成熟与产品良品率提升也将推动家电领域IGBT国产化进程,毕竟中国家电企业对IGBT国产化需求迫切!因此,目前是投资中国IGBT行业最佳时机,但IGBT的进口替代指可待,在高铁与智能电网领域,2010年下半年就有望实现量产突破;而家电节能领域的量产突破或将在2011年实现。中国正在成长为全球最大的功率半导体市场,预计2010年中国功率半导体器件市场将超过1000亿元,未来几年将以15%~20%的速度持续增长。

       1.风力发电

       风力涡轮发电机如要获得稳定的电能并网发电,必须依靠相应的变频、逆变系统,这些都需要能够自关断电流的IGBT器件才可能实现。目前兆瓦级风电逆变器用大功率IGBT的供应商主要有英飞凌、富士电气、三菱等,而主要的风电逆变器供应商如艾默生、ABB、西门子和阿尔斯通都选用了英飞凌的方案。随着我国大力推广风电产业,处于上之上的IGBT无疑不只是分一杯羹而已。

       2.太阳能发电

       随着绿色电力运动势头不减,太阳能的应用即光伏发电、太阳能电池等方兴未艾。为了有效地满足这些产品的需求,电源设计师正通过最少数量的器件、高度可靠性和耐用性,以高效率把太阳能源转换成所需的交流或者直流电压。因此太阳能逆变器就需要控制、驱动器和输出功率器件的正确组合。要达到这个目标IGBT是作为功率开关的必然之选。

       3.高铁及轨道交通

       轨道车辆中广泛采用IGBT模块构成牵引变流器以及辅助电源系统的恒压恒频(CVCF)逆变器。国外的地铁或轻轨车辆辅助系统都采用方案多样的IGBT器件。

       动车组中,主变流器的开关使用耐压高达6500V/600A的IGBT器件,辅助变流器采用开关频率为1950Hz的PWM技术,由3台双IGBT和相关反并联二极管组成,每台双IGBT组成三相中的一相;上海轨道交通3号线车辆是其辅助系统由电压等级为330 V的IGBT构成2点式逆变器直接逆变;广州地铁1号线车辆上的辅助系统采用IGBT双重直-直变换器带高频变压器实现电气隔离;深圳地铁一期采用6个用作牵引逆变器的IGBT模块和2个用于制动斩波器的IGBT模块完成牵引逆变功能:天津滨海动车组主电路采用IGBT电压型三相直交逆变器,辅助电源的逆变器采用IGBT元件的逆变器,开关容量为3300V/800A。

       4.电动汽车

       电动汽车最关键的瓶颈是电机驱动控制和充放电,这些更离不开由IGBT组成的逆变桥。北京理工大学、天津大学、中科院等机构都在研究电动车的样车、仿真车时都采用了英飞凌(Infenion)HybdPACK 的IGBT功率模块,适用于最大电池电压为450V且功率高达20kW的轻度混合动力汽车。这种模块以英飞凌(Infenion)领先的IGBT沟槽栅场截止技术为基础,可实现较低的开关损耗.HybdPACK 1经过专门设计,长期工作结为150℃,采用六管三相桥结构,额定值高达400A/600V。

       5.智能电网

       广义上讲,风电、光伏发电等都是智能电网电源侧的重要组成部分。在电网部分的高压直流输电、FACTS柔性输电技术,负荷侧的电机变频控制、智能家电产品、LED照明驱动等方面也对IGBT等功率半导体形成了大量的需求。

       主要上市公司:

       科达股份(600986)、钱江摩托(000913)、华微电子(600360)、中环股份(002129)、

       长电科技(600584)、台基股份(300046)等。

华微电子的功率半导体市场前景你们觉得怎么样?

       功率半导体器件又称电力电子器件,主要用于电力设备的电能变换和电路控制,是进行电能(功率)处理的核心器件,弱电控制与强电运行间的桥梁。功率半导体有两大作用,一是电源开关,二是电源转换。

       电源开关的原理是用小电流控制大电流,小电流部分PMIC和DriverIC为功率IC,而大电流部分开关为MOSFET、IGBT等功率分立器件或模块。

       电源转换是指充电用电过程中交流电、直流电的相互转换。在小功率设备中,比如智能手机中的升压器、降压器、稳压器可集成在PMIC中,或做成单独功率IC;而在大功率设备中,比如电动汽车中的整流器、逆变器等一般则是由功率分立器件组成的功率模块。

       功率半导体产品形态多种多样,几乎所有与电力能源相关的产品都需要用到功率半导体器件。一般来说,功率半导体可分为分立器件和功率IC,功率IC相当于SOC,功率模块相当于SIP。

全球功率半导体行业现状

       近年,来由于工业控制、家电产品、充电设备等终端应用不断追求更高能源效率,功率器件下游产品范围的稳步扩张、产量的大幅增长以及功率器件技术的快速更新,功率器件市场在全球范围尤其是中国地区都保持稳步增长。

       据Yole数据显示,2017年,全球功率半导体市场规模超300亿美元,其中功率分立器件和模块市场规模约为150亿美元,功率IC约为200亿美元。预计功率分立器件2016-2021复合年增长率为3.1%,功率IC2016-2021复合年增长率为3.4%,功率模块2016-2021复合年增长率为7.0%。

       具体产品来看,2017年,全球功率分立器件和模块市场规模约为150亿美元,其中二极管约占20%,MOSFET约占40%,IGBT及功率模块约占30%。

       应用方面,功率半导体的应用范围已从传统的工业控制和4C产业(计算机、通信、消费类电子产品和汽车),扩展到新能源、轨道交通、智能电网等新领域。HIS数据显示,2017年,全球功率半导体市场中工业应用市场占比为34%,汽车应用市场占比23%,消费电子应用占比为20%,无线通讯应用占比为23%。

       竞争格局方面,功率分立器件(模块)市场竞争格局总体上较为分散,英飞凌为全球龙头,2016年市场份额达到18.5%;其他企业市场份额均在10%以下。

中国功率半导体行业现状

       功率半导体是半导体产业中的重要板块,是关系着高铁动力系统、汽车动力系统、消费及通讯电子系统等领域能否实现自主可控的核心零部件。功率半导体战略地位突出,多领域应用持续支撑我国功率半导体行业发展。

       不过,尽管大陆、台湾地区厂商已在二极管、晶闸管、低压MOSFET等低端功率器件领域已开始进口替代,但国外厂商占据着大部分市场份额。2017年,功率半导体一线厂商中:NXP有45%的收入来自中国大陆,英飞凌有25%的收入来自中国大陆,意法半导体有61%收入来自中国大陆。

       中国大陆以扬杰科技、华微电子、士兰微为代表的功率半导体龙头企业市场占有率非常低,进口替代的空间巨大。以MOSFET市场为例,国内主要依赖进口,基本被国外欧美日企业垄断。2016年,中国大陆市场份额前五均为外资企业,合计占比达到65.0%。其中,市场份额占比最高的是英飞凌,达到28.5%;安森美其次,占比为17.1%。

       长远来说,当前中国乃至全球范围内环境资源问题面临严峻考验,各国相继颁布节能减排政策,作为各种工业设施、消费电子、家用电器等设备电能控制欲转换的核心器件,功率半导体产业将面临新的技术挑战与发展机遇。

       作为半导体产业与节能减排政策落地实施的契合点,功率半导体产业受益于国家重点支持,有望在十三五期间实现从“材料-晶圆-封装-器件-应用”的全产业链自主技术突破,尤其是在新能源领域广泛应用的MOS器件及IGBT模组,以及SiC/GaN等新型材料器件的应用方面。

       —— 更多数据参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国半导体分立器件制造行业发展前景与投资预测分析报告》。

氮化镓市场风口来临 国内哪些企业在布局?

       

        日前,华为旗下哈勃投资入股山东天岳的消息,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料再次走入大众视野,引起业界重点关注。

        事实上,随着半导体技术不断进步,对半导体器件性能、效率、小型化要求的越来越高,传统硅半导体材料逐渐无法满足性能需求,碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料凭借着优异的性能,早已成为当前世界各国竞相布局的焦点,我国在加速发展集成电路产业的同时,把发展第三代半导体技术列入国家战略。

        如今5G时代到来,将推动半导体材料实现革命性变化。其中,氮化镓器件以高性能特点广泛应用于通信、国防等领域,其市场需求有望在5G时代迎来爆发式增长。风口来临,我国目前有哪些企业在布局?下面将从衬底、外延片、制造及IDM几大分类盘点国内氮化镓主要企业。

        GaN衬底企业

        东莞市中稼半导体 科技 有限公司

        东莞市中镓半导体 科技 有限公司成立于2009年1月,总部设于广东东莞,总注册资本为1.3亿元人民币,总部设立厂房办公区等共17000多平方米,并在北京有大型研发中心,为中国国内一家专业生产氮化镓衬底材料的企业。

        官网显示,中镓半导体已建成国内首家专业的氮化镓衬底材料生产线,制备出厚度达1100微米的自支撑GaN衬底,并能够稳定生产。2018年2月,中镓半导体实现4英寸GaN自支撑衬底的试量产。

        东莞市中晶半导体 科技 有限公司

        东莞市中晶半导体 科技 有限公司成立于2010年,是广东光大企业集团在半导体领域继中镓半导体、中图半导体后布局的第三个重点产业化项目。

        中晶半导体主要以HVPE设备等系列精密半导体设备制造技术为支撑,以GaN衬底为基础,重点发展Mini/MicroLED外延、芯片技术,并向新型显示模组方向延展;同时,中晶半导体将以GaN衬底材料技术为基础,孵化VCSEL、电力电子器件、化合物半导体射频器件、车灯封装模组、激光器封装模组等国际前沿技术,并进行全球产业布局。

        苏州纳维 科技 有限公司

        苏州纳维 科技 有限公司成立于2007年,致力于氮化镓单晶衬底的研发与产业化,实现了2英寸氮化镓单晶衬底的生产、完成了4英寸产品的工程化技术开发、突破了6英寸的关键技术,现在是国际上少数几家能够批量提供2英寸氮化镓单晶产品的单位之一。

        据官网介绍,目前纳维 科技 GaN单晶衬底产品已提供给300余家客户使用,正在提升产能向企业应用市场发展,重点突破方向是蓝绿光半导体激光器、高功率电力电子器件、高可靠性高功率微波器件等重大领域。

        镓特半导体 科技 (上海)有限公司

        镓特半导体 科技 (上海)有限公司成立于2015年4月,主要从事大尺寸的高质量、低成本氮化镓衬底的生长,以推动诸多半导体企业能够以合理价来购买并使用氮化镓衬底。镓特半导体已自主研发出HVPE设备,并用以生长高质量的氮化镓衬底。

        官网显示,借助自主研发的HVPE设备,镓特半导体已成功生长出4英寸的自支撑氮化镓衬底。镓特半导体表示,未来几年内将建成全球最大的氮化镓衬底生长基地,以此进一步推广氮化镓衬底在半导体材料市场上的广泛应用,并将依托自支撑GaN衬底进行中下游的高端LED、电力电子及其他器件的研发和制造。

        GaN外延片企业

        苏州晶湛半导体有限公司

        苏州晶湛半导体有限公司成立于2012年3月,致力于氮化镓(GaN)外延材料的研发和产业化。2013年8月,晶湛半导体开始在苏州纳米城建设GaN外延材料生产线,可年产150mm氮化镓外延片2万片;2014年底,晶湛半导体发布其商品化8英寸硅基氮化镓外延片产品。

        官网介绍称,截至目前,晶湛半导体已完成B轮融资用于扩大生产规模,其150mm的GaN-on-Si外延片的月产能达1万片。晶湛半导体现已拥有全球超过150家的著名半导体公司、研究院所客户。

        聚能晶源(青岛)半导体材料有限公司

        聚能晶源(青岛)半导体材料有限公司成立于2018年6月,专注于电力电子应用的外延材料增长。针对外延材料市场,聚能晶源正在开发硅基氮化镓材料生长技术并销售硅基氮化镓外延材料作为产品。

        2018年12月,聚能晶源成功研制了达到全球业界领先水平的8英寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延晶圆。该型外延晶圆在实现了650V/700V高耐压能力的同时,保持了外延材料的高晶体质量、高均匀性与高可靠性,可以完全满足产业界中高压功率电子器件的应用需求。

        北京世纪金光半导体有限公司

        北京世纪金光半导体有限公司成立于2010年12月,经过多年发展,世纪金光已成为集半导体单晶材料、外延、器件、模块的研发、设计、生产与销售于一体的、贯通第三代半导体全产业链的企业。

        在碳化硅领域,世纪金光已实现碳化硅全产业链贯通,氮化镓方面,官网显示其目前则以氮化镓基外延片为主。

        聚力成半导体(重庆)有限公司

        聚力成半导体(重庆)有限公司成立于2018年9月,是重庆捷舜 科技 有限公司在大足区设立的公司。2018年9月,重庆大足区政府与重庆捷舜 科技 有限公司签约,拟在重庆建设“聚力成外延片和芯片产线项目”。

        2018年11月,聚力成半导体(重庆)有限公司举行奠基仪式,项目正式开工。该项目占地500亩,计划投资50亿元,将在大足高新区建设集氮化镓外延片、氮化镓芯片的研发与生产、封装测试、产品设计应用为一体的全产业链基地。2019年6月5日,该项目一期厂房正式启用,预计将于今年10月开始外延片的量产。

        GaN制造企业

        成都海威华芯 科技 有限公司

        成都海威华芯 科技 有限公司成立于2010年,是国内首家提供6英寸砷化镓/氮化镓微波集成电路的纯晶圆代工企业。据了解,海威华芯由海特高新和央企中电科29所合资组建,2015年1月,海特高新以5.55亿元收购海威华芯原股东股权,并以增资的方式取得海威华芯52.91%的股权成为其控股股东,从而涉足高端化合物半导体集成电路芯片研制领域。

        海威华芯6英寸第二代/第三代半导体集成电路芯片生产线已于2016年8月投入试生产。官网显示,海威华芯已开发了5G中频段小于6GHz的基站用氮化镓代工工艺、手机用砷化镓代工工艺,发布了毫米波频段用0.15um砷化镓工艺。砷化镓VCSEL激光器工艺、电力电子用硅基氮化镓制造工艺在2019年也取得了较大的进展。

        厦门市三安集成电路有限公司

        厦门市三安集成电路有限公司成立于2014年,是LED芯片制造公司三安光电下属子公司,基于氮化镓和砷化镓技术经营业务,是一家专门从事化合物半导体制造的代工厂,服务于射频、毫米波、功率电子和光学市场,具备衬底材料、外延生长以及芯片制造的产业整合能力。

        三安集成项目总规划用地281 亩,总投资额30亿元,规划产能为30万片/年GaAs高速半导体外延片、30万片/年GaAs高速半导体芯片、6万片/年GaN高功率半导体外延片、6万片/年GaN高功率半导体芯片。官网显示,三安集成在微波射频领域已建成专业化、规模化的4英寸、6英寸化合物晶圆制造产线,在电子电路领域已推出高可靠性、高功率密度的SiC功率二极管及硅基氮化镓功率器件。

        华润微电子有限公司

        华润微电子有限公司是华润集团旗下负责微电子业务投资、发展和经营管理的企业,亦是中国本土具有重要影响力的综合性微电子企业,其聚焦于模拟与功率半导体等领域,业务包括集成电路设计、掩模制造、晶圆制造、封装测试及分立器件,目前拥有6-8英寸晶圆生产线5条、封装生产线2条、掩模生产线1条、设计公司3家,为国内拥有完整半导体产业链的企业。

        2017年12月,华润微电子完成对中航(重庆)微电子有限公司(后更名为“华润微电子(重庆)有限公司”)的收购,重庆华润微电子采用8英寸0.18微米工艺技术进行芯片生产,并在主生产线外建有独立的MEMS和化合物半导体工艺线,具备氮化镓功率器件规模化生产制造能力。

        杭州士兰微电子股份有限公司

        杭州士兰微电子股份有限公司成立于成立于1997年,专业从事集成电路芯片设计以及半导体相关产品制造,2001年开始在杭州建了第一条5英寸芯片生产线,现已成为国内集成电路芯片设计与制造一体(IDM)企业。

        近年来,士兰微逐步布局第三代化合物功率半导体。2017年,士兰微打通一条6英寸的硅基氮化镓功率器件中试线。2018年10月,士兰微厦门12英寸芯片生产线暨先进化合物半导体生产线开工,其中4/6英寸兼容先进化合物半导体器件生产线总投资50亿元,定位为第三代功率半导体、光通讯器件、高端LED芯片等。

        GaN IDM企业

        苏州能讯高能半导体公司

        苏州能讯高能半导体有限公司成立于2011年,致力于宽禁带半导体氮化镓电子器件技术与产业化,为5G移动通讯、宽频带通信等射频微波领域和工业控制、电源、电动 汽车 等电力电子领域等两大领域提供高效率的半导体产品与服务。

        能讯半导体采用整合设计与制造(IDM)的模式,自主开发了氮化镓材料生长、芯片设计、晶圆工艺、封装测试、可靠性与应用电路技术,目前公司拥有专利256项。该公司在江苏建有一座氮化镓(GaN)电子器件工厂,厂区占地55亩,累计投资10亿元。

        江苏能华微电子 科技 发展有限公司

        江苏能华微电子 科技 发展有限公司成立于2010年6月,是由国家千人计划专家朱廷刚博士领衔的、由留美留澳留日归国团队创办的一家专业设计、研发、生产、制造和销售以氮化镓为代表的复合半导体高性能晶圆、以及用其做成的功率器件、芯片和模块的高 科技 公司。

        能华微电子先后承担了国家电子信息产业振兴和技术改造专项的大功率GaN功率电子器件及其材料的产业化项目、国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项的GaN基新型电力电子器件关键技术项目等。2017年,能华微电子建成8英寸氮化镓芯片生产线并正式启用。

        英诺赛科(珠海) 科技 有限公司

        英诺赛科(珠海) 科技 有限公司成立于2015年12月,该公司采用IDM 全产业链模式,致力于打造一个集研发、设计、外延生长、芯片制造、测试与失效分析为一体的第三代半导体生产平台。2017年11月,英诺赛科的8英寸硅基氮化镓生产线通线投产,成为国内首条实现量产的8英寸硅基氮化镓生产线,主要产品包括30V-650V氮化镓功率与5G射频器件。

        2018年6月,总投资60亿元的英诺赛科苏州半导体芯片项目开工,今年8月30日项目主厂房封顶,预计12月底生产设备正式进厂,2020年可实现规模化量产。该项目聚焦在氮化镓和碳化硅等核心产品,将打造将成为集研发、设计、外延生产、芯片制造、分装测试等于一体的第三代半导体全产业链研发生产平台。

        大连芯冠 科技 有限公司

        大连芯冠 科技 有限公司成立于2016年3月,该公司采用整合设计与制造(IDM)的商业模式,主要从事第三代半导体硅基氮化镓外延材料及电力电子器件的研发、设计、生产和销售,产品应用于电源管理、太阳能逆变器、电动 汽车 及工业马达驱动等领域。

        官网介绍称,芯冠 科技 已建成首条6英寸硅基氮化镓外延及功率器件晶圆生产线。2019年3月,芯冠 科技 在国内率先推出符合产业化标准的650伏硅基氮化镓功率器件产品(通过1000小时HTRB可靠性测试),并正式投放市场。

        江苏华功半导体有限公司

        江苏华功半导体有限公司成立于2016年5月,注册资本为2亿元人民币,一期投入10亿元人民币。官网介绍称,目前公司已全面掌握大尺寸Si衬底高电导、高耐压、高稳定性的GaN外延技术并掌握具有自主知识产权的增强型功率电子器件制造技术。

        根据官网显示,华功半导体可提供2英寸、4英寸、6英寸及8英寸GaN-on-Si功率电子器件用外延片产品,并基于华功自有知识产权的GaN-on-Si外延技术设计和制造,提供650V/5A-60A系列化高速功率器件。

        关于集邦咨询(TrendForce)

        集邦咨询(TrendForce)是一家横跨存储、集成电路与半导体、光电显示、LED、新能源、智能终端、5G与通讯网络、 汽车 电子和人工智能等领域的全球高 科技 产业研究机构。公司在行业研究、政府产业发展规划、项目评估与可行性分析、企业咨询与战略规划、媒体营销等方面积累了多年的丰富经验,是政企客户在高 科技 领域进行产业分析、规划评估、顾问咨询、品牌宣传的最佳合作伙伴。

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2023年a股半导体龙头股票一览

       2023年a股半导体龙头股票一览

       半导体指常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料,常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是半导体材料应用中最具有影响力的一种。那么下面一起来看看a股半导体龙头股票一览吧!希望对大家有所帮助!

半导体细分龙头

       1.EDA软件(电子设计自动化)

       随着芯片工艺要求的提升,制造难度越加复杂,一块芯片的设计需要经过大量的精密且精确的计算。而人工设计耗时耗力准确性不高的特点逐渐显现出来,EDA电子设计自动化便应运而生,它可以辅助设计者进行物理设计和功能设计,大量节约人力与时间成本,提高设计效率。

       国产龙头:华大九天(未上市)

       华大九天成立于09年,其前身是华达集团的EDA部门,EDA领域的“国家队”。公司在20年发布新一代模拟电路设计全流程EDA工具系统。华大九天是目前国内规模最大、产品线最完成的EDA工具提供商,国产EDA市场份额占比保持在50%以上。目前国内上市公司还没有一家EDA,其中华大九天、概伦电子创业板和科创板上市辅导完成,芯愿景从科创板已问询状态转戟转战主板。

       2.存储芯片

       存储芯片是半导体元器件中不可或缺的一部分,市场规模庞大,约占半导体总体市场的三分之一。存储芯片可以分为NANDFlash(40%)、NORFlash(1%)、DRAM(58%)、其他(1%)。

       DRAM是动态随机存储器,具有易失性,指的是每隔一段时间需要刷新充电一次,否则内部数据会消失,一般应用在计算机内存、手机和移动设备上。NANDFlash又称闪存,是一种非易失性存储器,被广泛应用于eMMC/EMCP、U盘、固态硬盘等市场。而NORFlash相对于NAND来说存储密度低,写入速度慢,操作也稍微复杂一点,更多的应用在汽车电子上。

       国产龙头:兆易创新(603986)、北京君正(300233)

       兆易创新20年营收44.97亿元,其中32.83亿源于存储芯片,占比73%。在NORFlash中,提供了涵盖市场全部范围的需求;在NANDFlash方面,公司主流工结点在19nm-38nm,其中38nm技术已成熟且量产;在DRAM项目上也在大量研发,在今年上半年有产品推出。

       北京君正20年营收21.56亿元,其中15.25亿源于存储芯片,占比70.3%。公司产品涵盖SRAM、DRAM、Flash等,其中最主要的是DRAM产品。公司与北京矽成在20年合并,其DRAM产品收入位列全球第七。

       3.CPU-中央处理器

       CPU即中央处理器,是计算机的运算核心和控制核心,主要功能是处理指令、执行操作、眼球进行动作、控制时间、处理数据,相当于不能思考的大脑。CPU最主要的应用领域主要是电子计算机。

       国产龙头:龙芯中科(未上市)

       在CPU领域,基本上都被国外英特尔和AMD所垄断,国内能自主生产CPU的就是龙芯CPU了,其中最新的是龙芯3A5000处理器,从顶层架构,到指令功能和ABI标准等,全部自主设计,不需要国外授权,可以说是100%纯正的自研国产CPU。

       20年12月8日龙芯中科签署科创板上市辅导协议。

       4.GPU-图形处理器

       GPU一般指图形处理器,显示芯片,是执行图像运算的微处理器,配合CPU分担运算工作。通俗来说就是显卡的核心,显卡的好坏完全取决于GPU芯片。当然,GPU芯片除了在电脑上应用,在其他电子设备,图像处理上都有应用。

       国产龙头:景嘉微(300474)

       GPU被国外三巨头垄断,分别是英特尔(63%)、英伟达(18%)、AMD(19%),其他公司微乎其微,甚至可以忽略。

       景嘉微是国产GPU的主要参与者,也是唯一自主开发且大规模商用的企业。目前景嘉微已完成3款GPU(JM5400、JM7200、JM7201)的量产应用,覆盖军民用两大市场,打破国外产品长期垄断市场的局面。

       5.MCU-微控制器

       MCU又称单片微型计算机或单片机,是把CPU的频率和规格适当缩减,也就是简化版的CPU。主要的应用领域有工业控制、智能家电、医疗健康、机器人控制等。(其中CPU、GPU、MCU占所有集成电路的14%)

       国产龙头:兆易创新(603986)

       兆易创新除了在存储芯片上是国产龙头,在MCU方面也是国内顶尖。20年兆易创新在MCU上营收7.55亿元,同比19年增长70.14%,毛利率达47.61%。而同行业中颖电子在MCU上营收9.50亿元,同比19年增长21.66%,毛利率达41.62%。虽然在营收上兆易创新低于中颖电子,但在成长性和毛利率方面,兆易创新是当之无愧的龙头。

       6.FPGA-半定制电路芯片

       FPGA器件属于专用集成电路中的一种半定制电路,是可编程的逻辑阵列,能有效地解决原有的器件门电路数少较少的问题。通俗来说,可以通过编程使FPGA任何数字芯片。FPGA主要应用领域主要是通信、消费电子、汽车和数据中心

       国产龙头:紫光国微(002049)、复旦微电(688385)

       紫光国微持有紫光同创36.5%股份,紫光同创主营FPGA芯片,20年FPGA收入达3.16亿元。

       复旦微电年收入5.02亿元,其中FPGA业务收入达4.52亿元,公司目前已推出28nm工艺制程的亿门级FPGA产品。

       7.DSP-数字信号处理器

       DSP又称数字信号处理,是将信号以数字的方式表示并处理的理论和技术,目的是对连续模拟信号进行测量或滤波。其特点是小而精,在数字信号相关的运算时非常快速,低消耗。主要应用在通信、计算机、消费电子、军事等领域。

       国产龙头:国睿科技(600562)、四创电子(600990)

       我国目前主要有2款自主研发的高性能数字信号芯片,分别是:“华睿2号”和“魂芯2号A”。其中华睿2号由中国电科14所牵头研制,国睿科技为旗下上市公司;魂芯2号A由中国电科38所完全自主设计,四创电子为旗下上市公司。

       8.触控与指纹识别芯片

       识别芯片主要分为触控芯片和识别芯片,触控芯片应用在智能手机、平板电脑、导航仪器、家用电器等智能终端的触摸屏以及按键的控制;指纹识别芯片应用在手机、平板电脑等3C产品的屏幕解锁方案上。

       国产龙头:汇顶科技(603160)

       汇顶科技在屏幕解锁方案上,可以称得上全球龙头,几乎所有安卓阵营的手机都使用汇顶科技的指纹识别芯片,包括三星、华为、小米、OPPO、Vivo等(苹果使用人脸识别,指纹识别技术使用自家公司AuthenTec)。在汇顶科技推出屏下指纹解锁技术后,进一步巩固了全球垄断的竞争格局。

       9.射频前端芯片

       射频前端芯片是手机核心芯片之一,射频前端器件是移动电话的射频收发器和天线之间的功能区域,直接与天线连接,负责无线接收链路,完成天线开关调谐、低噪声放大、射频功率放大、滤波,并把处理好的信号传递给射频SoC进行下一步的变频和数字信号处理。

       国产龙头:卓胜微(300782)

       卓胜微20年营业收入达27.92亿元,射频模组营收25.54,占比91.5%,为三星、华为、小米、vivo等移动智能终端厂商提供产品。不像其他集成电路芯片,射频前端芯片几乎完全被美国垄断,很难找到美国之外的其他货源,因此射频前端芯片也是目前最卡脖子的技术之一,华为P50因卓胜微提供的射频前端芯片不支持5G从而是非5G手机,也间接表面目前射频前端芯片技术增长空间很大。

       10.模拟芯片

       集成电路分为数字芯片和模拟芯片两大类,其中数字芯片占比85%,模拟芯片占比15%。模拟芯片组成的集成电路用来处理连续变化的信息参数(如声音、光线、温度等),再转化为数字信号,已进行处理和储存。射频芯片、电源管理芯片和数模信号转换器等都属于模拟芯片。

       国产龙头:圣邦股份(300661)

       模拟芯片行业龙头,主营业务为高性能、高品质模拟芯片的研发和销售,其模拟芯片主要用于地洞电源、机顶盒等消费电子以及智能制造、安防设备的等工业领域。

a股半导体龙头股票

       11.LED

       LED灯的核心组件是LED发光芯片,其主要功能是把电能转化为光能,LED等是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的潜力光源。

       国产龙头:三安光电(600703)

       光电领域的龙头,国内最大的全色系超亮度LED芯片生产企业,全球LED芯片在市占率达到了28%。在LED芯片产能过剩,市场竞争激烈时,三安光电不仅保持了LED龙头企业位置,还横向发展miniLED和化合物半导体等高端市场。

       12.miniLED

       miniLED就是用更小的LED灯作为背光源,主要应用于液晶屏显示器的背光源。其构造和LED基本上没有太大区别,但它以更小的发光源以及更灵活的亮度控制使其可以在显示屏中带来更好的显示效果,画面感更好。

       国产龙头:京东方A(000725)、TCL科技(000100)

       京东方拥有全球领先的MiniLED显示技术,实现超薄、超高亮度、超高分区的一体化解决方案,主要产品为75寸COGminiLED背光。

       TCL科技中TCL华星于19年8月全球首发基于Mini-LEDonTFT的MLED星曜产品,是全球首款采用a-Si驱动Mini-LED阵列产品,目前已经具备量产准备,具体量产时间需结合终端厂商的计划。

       13.IGBT

       IGBT—绝缘栅双极型晶体管,可以理解为控制电路电流的装置,是一个非通即断的开关,导通时可以看做导线,断开时当做开路,特点为高速、大电流、高压。主要应用在新能源车、轨道交通、航空航天等领域。

       国产龙头:斯达半导(603290)

       公司主营为以IGBT为主的半导体芯片和模块的设计、研发、生产和销售。20年全年营收9.63亿元,其中IGBT模块营收9.12亿元占比94.65%。斯达半导还是唯一进入全球IGBT模块业务前十的中国厂商,位居第八名。

       14.MOSFET

       MOSFET又称MOS管,作用和IGBT相似,IGBT是MOSFET+BIpolar。MOSFET的特点为高速、大电流、低压,主要应用在轨道交通、逆变器、新能源车等领域。

       国产龙头:华润微(688396)

       华润微在中国MOSFET市场中排名第三,仅次于英飞凌和安森美,是国内做MOSFET产品最全、范围最广的厂商之一。是国内少数能提供-100V~1500V范围内低、中、高压全系列MOSFET产品的企业。

       15.功率二极管

       功率二极管是电力电子线路最基本的组成单元,具有单向导电性,可用于电路的整流、箝位、续流,主要作用是为了防止电流反灌造成的期间损坏。功率二极管可以分为肖特基二极管、砷化镓二极管、碳化硅二极管、快恢复二极管。

       国产龙头:扬杰科技(300373)

       扬杰科技在功率二极管市场排名全国第一,市占率达13.5%,在全球市场中排名第四,综合市占率达6.3%,可以算的上功率二极管国产替代先锋了。

       16.晶闸管

       晶闸管全称晶体闸流管,又称作可控硅整流器,和功率二极管一样,可以具有单向导电性,但用途较为单一,只能用于电路的整流。晶闸管可以在高电压、大电流的条件下工作。

       国产龙头:捷捷微电(300623)

       捷捷微电是国内研发最早、产品最齐全的晶闸管厂家,是第一大供应商,具有高品牌知名度和市场占有率。19年晶闸管营业收入达3.3亿人民币,亚太市场占有率为16.78%,全球市场占有率为6.06%。

       17.晶振

       晶振也叫晶体谐振器,就是一种能把电能和机械能相互转换的晶体,如果给它通电,它就会阐释机械振荡;如果给给它机械力,它又会产生电,这种效应叫机电效应。主要应用领域为移动设备、消费电子、通信网络、医疗电子。

       国产龙头:泰晶科技(603738)

       泰晶科技主营业务便是晶体谐振器和晶体振荡器,公司20年全年营收6.31亿元,其中晶体元器件达5.07亿,占比80.38%。公司共有17块石英晶体振荡器,通过了MTK、华为海思、紫光展锐等逾十家国内外知名应用方案商的认证。

       18.MLCC-片式多层陶瓷电容

       在电路学里,给定电压,电容器储存电荷的能力,成为电容。电容的作用主要是旁路、去耦、滤波、储能。而其中最火的就是旁路电容的MLCC,其作用是为本地器件提供热量的储能器件,使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。

       国产龙头:风华高科(000636)

       风华高科MLCC月产量约130亿颗,明年将投入巨资扩产,单月能拉升至200亿颗。20年公告制造高端MLCC的祥和工业园基地项目,周期28个月,新增月产450亿颗。也就是说至22年年中,风华高科月产能达650亿颗,和全球第五的台湾元器件厂国巨持平。

       19.MEMS-传感器

       MEMS也叫作微电子机械系统,是一种尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置。它被用来观察模拟物理参数的影响并产生有意义的信息发送给计算机。例如,可感测温度或湿度等物理量并转换为电信号。其优势是将电子机械系统的尺寸缩小到毫米或微米级。

       国产龙头:敏芯股份(688286)

       20年敏芯股份全年营收3.3亿元,其中MEMS传感器营收3.3亿,占比99.87%,其中包含声学传感器、压力传感器、惯性传感器。敏芯股份从04年开始走MEMS产业之路,目前MEMS麦克风出货量在全球排名第四,毛利率(38%~39%)比肩全球行业巨头。

       20.代工制造

       IC(芯片)设计完成后,将根据设计版图和光罩(又称光掩模版),在硅片基板上制作出电路。这其中包含硅片制造和晶圆加工两个环节。目前代工制造全球市场前五名分别是台积电、三星、格芯、联电、中芯国际。其中台积电一枝独秀以53.9%的市占率排名第一,中芯国际则以4.5%市占率排名第五

       国产龙头:中芯国际(688981)

       中芯国际是内地技术最先进、配套最完善、规模最大的集成电路制造企业,目前台积电凭借先进的技术,完成7nm量产,开始5nm和3nm的研发和生产,而中芯国际目前只实现14nm级量产,与世界第一差距明显。

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       21.封装测试

       晶圆制造完成后的下一步便是进行减薄切割、焊线、封装、测试等步骤,将半导体元件结构及电气功能的确认,保证元件符合系统的需求,形成最终的芯片成品。

       国产龙头:长电科技(600584)

       长电科技20年营收264.64亿元,其中芯片封测263.47亿元,占比99.56%,可以说是实打实的封测龙头。(世界第一日月光公司20营收近1100亿人民币)。目前长电科技在国内排名第一,在全球排名第三。(通富微电排名全球第六、华天科技排名全球第七。)

       22.硅片

       硅片是制作集成电路的最重要的材料,硅材料因为储量丰富、价格低廉、性能好的特点使其成为应用最广泛的基础材料,几乎90%以上的半导体器件原材料要用到硅。我们通过对硅片进行光刻、离子注入等方法,制成各种半导体器件。

       国产龙头:沪硅产业(688126)、立昂微(605358)

       沪硅产业主营业务为200mm及以下半导体硅片生产加工,20年9月份300mm硅片技术研发已经通过验收。20年硅片营收12.27亿,占总营收的67.74%,是目前国内硅片营收最高的厂商。

       立昂微主营业务为6-12英寸半导体硅抛光片和硅外延片,20年硅片营收9.73亿,占总营收的64.80%,成长较快。

       23.光刻胶

       光刻胶主要应用在芯片的晶圆制造上,一块芯片的制造需要经过数十次的光刻,每一次都需要在光掩模版的电路设计涂上光刻胶,再经紫外光照射将光掩模版上的电路图形转移到硅片上,再使用除胶剂将光刻胶去除,这样的过程需要一直重复直至完成集成电路的晶圆制造。光刻胶主要用于PCB、LCD和半导体,其中半导体光刻胶技术难度最大,国产化不到5%。目前全球光刻胶供应商主要是日美,占据全球87%的市场(日本占据72%)。

       国产龙头:南大光电(300346)

       南大光电目前主要从事先进前驱体材料、电子特气、光刻胶及配套材料三类半导体材料产品生产、研发和销售。21年3月,南大光电表示公司自主研发的ArF光刻胶产品已成功通过客户认证,成为第一只国产被认证的ArF光刻胶,目前仅小批量生产。

       国内目前做光刻胶的还有上海新阳和晶瑞股份,均只完成KrF光刻胶的生产,ArF光刻胶仍在研发中。(半导体光刻胶技术排名:g线光刻胶

       24.电子特气

       从芯片生产到封装,几乎每一个环节都离不开电子特气,被称之为半导体材料的“粮食”电子特气。电子特气是用于生产半导体、太阳能电池的高纯度气体,以薄膜沉积、刻蚀、掺杂、钝化、清洗为主,通俗的说就是芯片的清洗和腐蚀剂,其纯度越高,芯片的质量和新能越有保障。目前电子特气以美国空气化工集团为龙头,市占率25%,中国气体公司在全球总市占率为12%。

       国产龙头:华特气体(688268)

       华特气体是国内特种气体国产化先行者,打破高尖端领域气体材料进口制约的民族气体厂商,是国内唯一通过ASML公司认证的气体公司。主要客户为中芯国际、台积电、华润微等优质客户。雅克科技是国内特种气体龙二,主要客户国外厂家如海力士、三星等知名企业。

       25.湿电子化学品

       湿电子化学品指为微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种电子化工材料,可分为通用化学品(超净高纯试剂)和功能性化学品(光刻胶配套试剂)。超净高纯试剂是化学试剂中对杂质含量要求最高的试剂。功能性化学品一般配合光刻胶使用。

       国产龙头:江化微(603078)

       江化微是专门生产适用于半导体、太阳能以及锂电池等工艺制造过程中的专用湿电子化学品,是目前国内生产规模最大、品种齐全的服务提供商。20年总营收5.64亿元,其中超净高纯试剂3.05亿,光刻胶配套试剂2.42亿。

       26.靶材

       靶材在半导体制作过程的晶圆制造和芯片封装都要使用得到,芯片行业是对靶材的成分和性能要求最高的领域。靶材的作用是给芯片表面制作一个能传递信息的金属线,具体过程是:在高真空环境下分别轰击不同种类的金属溅射靶材,使靶材表面的原子一层一层地沉积在芯片表面,形成金属薄膜,然后通过各种工艺将金属薄膜刻蚀成纳米级别的金属线,与微型晶体管相连接,从而起到传递信息的作用。主要的靶材类型有:铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等。

       国产龙头:有研新材(600206)、江丰电子(300666)

       有研新材公司旗下的有研亿金是国内目前规模最大的高纯金属溅射靶材制造企业,并且是国内把猜猜乐品种最齐全,产业链完整的一家公司。

       江丰电子主要产品为各种高纯溅射靶材,主要是铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,率先打破美国、日本跨国公司的垄断格局。和有研新材相比较来说,江丰电子更专注于靶材的制造,90%的营收来源于靶材。

       27.CMP抛光材料

       CMP抛光技术是晶圆制造的流程之一,通过化学作用和机械研磨将晶圆表面微米、纳米级的多余材料去除,从而达到晶圆表面平坦化,继而完成下一步的工艺。CMP抛光材料最主要的两种材料是抛光液和抛光垫。

       国产龙头:安集科技(688019)(抛光液)、鼎龙股份(300054)(抛光垫)

       安集科技目前所生产的化学抛光液技术涵盖了130nm~28nm芯片制程,主要应用于国内8英寸和12英寸的晶圆产线,与中芯国际、台积电、华润微等集成电路制造商稳定合作,是国内唯一一家化学机械抛光液供应商。

       鼎龙股份是目前国内唯一有能力提供抛光垫的公司,公司从19年抛光垫营收占总收入的1.09%到20年提升至4.37%,全年抛光垫营收7942.13万元,发展迅速且空间巨大。

       28.氮化镓GaN

       氮化镓材料是的研究和应用是半导体行业的热点,因为它和SiC、金刚石一并作为第三代半导体具有宽带隙、强原子键、高热导率、化学稳定性好的特点,在光电子、高温大功率器件等应用场景有较强的优势。目前氮化镓主要应用在LED、微电子、MOSFET以及充电器上。

       国产龙头:英诺赛科(未上市)

       英诺赛科在苏州建立了全球最大的第三代半导体全产业链研发生产平台,完工后将实现月产65000篇8英寸氮化镓晶圆,目前公司产品主要以消费类电子产品的快充充电器为主,是全球GaN功率器件出货量最大的企业之一。

       29.碳化硅SiC

       碳化硅材料也属于第三代半导体,具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小的特点。目前的碳化硅较少应用于半导体行业,主要应用在功能陶瓷、高级耐火材料、磨料和冶金原料。只有高纯度的单晶才用于制作半导体,比如大功率整流器、晶体管、二极管、开关器件等。

       国产龙头:露笑科技(002617)

       露笑科技是碳化硅赛道上的新军,公司认为碳化硅是未来新能源汽车、高铁、智能电网、光伏逆变器、5G基站等基础材料之一。20年2月公司在合肥投资建设碳化硅产业园,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目总规模预计100亿元。

       30.光刻机

       光刻机是芯片制造的核心设备,和光刻胶一样会用在晶圆制造和封装测试中。这两者都参与进光刻这项工艺中,光刻指在硅片表面涂满胶,然后将掩膜版上的图形转移光刻胶上,将电路结复制到硅片上,这项工程得由光刻机操作。

       国产龙头:上海微电子(未上市)

       上海微电子是目前国内光刻机产业的龙头企业,将于21年年底交付SSX800光刻机,适配28nm精度。

       31.刻蚀机

       刻蚀机是用于芯片的刻蚀工艺,指的是用化学和物理方法,将显影后的电路图永久和精确的留在晶圆上,并且选择性的去除硅片上不需要的材料。刻蚀工艺主要分两种,湿法刻蚀和干法刻蚀,目前主流的是干法刻蚀

       国产龙头:中微公司(688012)

       19年中微公司的介质刻蚀机全球领先,刻蚀机在全球市占率达1.1%,公司的5nm刻蚀机已经交付给台积电,和台积电有着稳定的合作。

技术要点:

       1、股价处于底部区域,刚脱离底部,整体涨幅较小;

       2、前方刚经过一段持续放量小幅拉升行情,站上30日均线,且其开始向上倾斜,随后便展开缩量调整,调整的幅度不大,5日均线与10日均线形成死叉,这个是吸筹阶段;

       3、调整的周期较短,大致在一周及以内,这个是洗盘阶段;

       4、缩量企稳后,报收放大量中大阳拉升,启动拉升行情;

       5、在中大阳拉升,5日均线10日均线30日均线再次形成多头排列,便可找盘中低位介入。

炒股心得

       人生就是一场修行,修到不需要再用外物衬托自己了,不需要再证明和解释自己了,不需要再活在别人的评价里了,就修到位了。

       交易也是一场修行

芯片概念股有哪些

       三星电子全球首家开创了“10纳米级DRAM”(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)的量产时代。三星电子5日宣布,从今年2月份起,世界最小的10纳米级(18纳米)8GB的DDR4(Double Data Rate 4)DRAM已经进入了商业生产,目前,其他竞争企业还都停留在生产25-30纳米级的DRAM的水平,不久前刚刚开始20纳米产品的量产。中国半导体企业一直在中国政府的集中支持下令人害怕地追击韩国企业,三星此举凸显其技术优势,但中国企业也定会奋起直追。

       DRAM概念股:300042朗科科技、600584长电科技、600171上海贝岭、002106莱宝高科、000021深科技等;

       内存芯片概念股:600783鲁信创投(参股华芯半导体)、600360华微电子。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467

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