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功率模块封装市场现状及趋势(2020年版)

(图文译自Yole Développement)
战略部  2021/03/03

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电源模块封装市场正在增长,2025年市场规模将达到27.1亿美元。

功率模块是电源转换器和逆变器的关键元件之一。功率模块市场在 2019 年到 2025 年间将以 9.1%的 CAGR 增长,截至 2025 年可达 76 亿美元。在过去,推动封装需求的是工业应用;而现在则逐渐由电动和混合动力汽车(EV/ HEV)驱动。事实上,到2025年,EV/ HEV将以34亿美元的市场价值成为最大的功率模块市场。该市场的积极前景将助推功率模块封装材料业务的发展。据Yole推测,功率模块封装材料市场将实现10.7%的复合年增长率(2019-2025年),截至2025年有望实现27.1亿美元。

2019年,封装材料的最大细分市场是基板,其次是衬底。第二大市场是衬底贴装,其次是芯片贴装材料。因此,这些细分领域的主要技术选择可能会迅速影响整个功率模块封装市场。比如说,氮化银作为衬底的市场份额正在增加,特别是在 EV/HEV 的推动下。这项技术比传统的氧化铝衬底要昂贵,而基板市场2019 年到 2025 年间的 CAGR 为 12.6%——高于其他细分市场。

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 2019-2025年功率模块封装市场预测(封装方案细分)

虽然在过去数月并没有重大的封装技术突破,许多技术趋势已经被证实。如今,多家企业实现了高性能和可靠性目标,但成本差异却比较大。随着产量的增长,单位成本上节省的每一分钱都至关重要。这种焦点的转变解释了为什么最近几个月没有重大的封装技术突破。大多数厂商只是通过专注于掌握制造流程持续改善技术。COVID-19也对新解决方案的开发和测试也产生了负面影响。

如今,性能和可靠性足够好并降低成本已经成为功率模块封装的新目标。降低成本提升价值非常具有挑战性。它要求深入了解功率模块封装材料和模块设计、模块制造、模块集成到系统和最终应用。

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 2020年中国厂商正提升能力

封装技术的发展将如何影响供应链?

功率器件市场的巨大商机吸引了功率电子和汽车供应链中各类企业的兴趣。随着对电源模块的大力关注,商业模式的改变和供应链的重塑也在意料之中。

一级汽车零部件供应商和汽车制造商OEM越来越多地参与到功率模块的设计和制造环节。半导体器件的功率模块封装对于系统厂商和汽车厂商来说是一个比较新的概念,开发高性能、低制造成本的功率模块还需要时间。因此,一些一级供应商和OEM更愿意直接关注较新的碳化硅(SiC) MOSFET技术,而不愿在已经成熟的硅IGBT汽车功率模块领域中,同具有丰富经验的功率模块制造商竞争。特斯拉Model 3和比亚迪汉车型的牵引逆变器中采用SiC模块,进一步加强了对SiC电源模块开发的关注。

中国企业希望供应链尽可能本地化。政府为此提供补贴予以支持。许多中国公司开发功率模块封装解决方案,但仍主要使用欧洲、日本和美国公司提供的功率芯片。大多数中国封装企业专注的功率模块是基于较传统的封装解决方案的工业应用而设计的,因此对封装技术的要求较少。在这方面,在技术基础上往往缺乏竞争力的中国企业可以提供成本颇具竞争力的产品。然而,中国厂商的行动非常迅速。在领先的材料供应商和设备制造商的帮助下,他们正在评估和测试不同的创新解决方案,例如主要针对EV/HEV应用的烧结SiC模具。

功率模块封装技术不仅仅是关于引线键合、焊接和封装。封装技术,特别是对功率密度、性能和可靠性有强烈需求的应用而言,是非常复杂的,需要特定的专有技术。功率模块封装领域的许多新手都低估了封装的复杂性,在将其封装概念商业化生产中就遭遇了困难。最初,他们的目标是性能和可靠性。而如今,许多企业必须重新调整开发重心,转而投向制造工艺和材料选择,以实现可接受的生产良率及产量,以降低制造成本。因此,拥有所需技术的外部合作伙伴就非常受欢迎,可以合作加快开发速度,尽早将产品推向市场。

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半导体和汽车公司参与了不断增长的电源模块业务

 

l  关于Status of the Power Module Packaging Industry 2020

本报告从衬底、基板、芯片贴装、衬底贴装、密封、互连和市场全面概括了功率封装产业。报告提出了功率模块封装的最新关键趋势,并重点关注 SiC 和 GaN 技术。

l  报告涉及企业

Ametek, A vantor, A ismalibar, A .L.M.T. C orp., A lpha & O mega S emiconductor, A mkor, AOS Thermal Compounds, Almatis, Aurel, Arlon, Amulaire, BYD, Boschman, Bosch, CRRC, CeramTec, CoorsTek, CPS Technology, Comelec Sa, Curtiss-Wright, CML Europe, CHT Group, Dupont, Denka, Dow, Dowa, Danfoss, Elkem, Electrolube, Ferrotec, Fuji Electric, Heraeus, HALA Contec, Hitachi Metals, Hitachi Chemicals, Henkel, Indium corporation, Infineon, Interplex, Japan Fine Ceramics Co. Ltd., KCC, Kyocera, KinWong Electronic, KISCO, Laird, La Chi Enterprise Co. Ltd, MacDermid Alpha Electronics Solutions, Momentive, Merck, Maruwa, Muller Ahlhorn, Mitsubishi Electric, MacMic, NGK Insulators, Namics, ON Semiconductor, Plansee, Powerex, Parker, Parylene Coating Services, Renesas, ROHM Semiconductor, Rogers Corporation, Shin-Etsu, Suzhou Kary Nanotech, Sumitomo Bakelite Co. Ltd, STMicroelectronics, Semikron, Specialty Coating System, Silga, Shengyi Technology, StarPower, Serigroup, Sensitron Semiconductor, Showa Denka, Silvermicro, Semiland, Texas Instruments, Tesla, Tanaka, Tatsuta, Toshiba, Wacker, Wieland, Wurth Elektronik, Vincotech, Ventec, and more.

l  相关报告

Industrial Power Module Packaging Comparison 2020


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2021年一季度报告清单

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Future   Soldier Technologies 2021

YINTR21201

Power   Electronics for e-Mobility Applications 2021

YINTR21218

Emerging   Non-Volatile Memory - Technology and Market Trends 2021 

YINTR21202

4G/5G   Telecom Infrastructure - Technology and Market Trends 2021

YINTR21199

Charging   Infrastructure for e-Mobility Applications 2021

YINTM21154Q1

ADVANCED   PACKAGING Quarterly Market Monitor Q1 2021

YINTM21155Q1

CMOS   IMAGE SENSOR Quarterly Market Monitor Q1 2021

YINTM21156Q1

COMPOUND   SEMICONDUCTOR Quarterly Market Monitor Q1 2021

YINCM21157Q1

DRAM   Quaterly Market Monitor Q1 2021

YINCM21159Q1

NAND   Quaterly Market Monitor Q1 2021

YINTM21161Q1

XPU   Quaterly Market Monitor Q1 2021

SPR21540

Si   IGBT comparison 2021

SPR21577

Innolight   tranceiver 400 G T-DP4CNT-N00

SPR21554

GaN   EPC2152 mono Gan on SOI

SPR21578

Hololens

SPR21585

ams   mini camera NanEye

SPR21583

SK   hynix Gold P31 SSD 128 layers

SPR21586

Automotive   Micromirror DLP DLP5531-Q1

SPR21587

iPhone   12 5G chipset

SPR21553

Smartphones   Camera Comparison 2021 V1 (Apple evolution)

SPR21576

iPhone   12 flood illuminator by ST

SPR21584

Samsung   980 Pro NVMe

SPR21530

RFFEM   Comparison 2021 V1  (5G Chipset)

SPM21001

Smartphones   Monitor Q1 2021

SPR21526

Smartphones   Camera Module & CIS Comparison 2021 V2 (china)

SPR21533

Mobile   Inertial sensors comparison 2021

SPR21535

 IPD & Silicon capacitors comparison 2021

SPR21582

Automotive   Power MOSFET comparison 2021

SPR21593

Consumer   MEMS microphones comparison 2021

SPR21603

Philips   NaturalTrust UVC LED Module

SPR21606

Avago   AFEM8200

SPR21607

Gloway   DRAM with CXMT device

以上图文译自Yole Développement的High-End Performance Packaging: 3D/2.5D Integration 2020,原文请参考:https://www.i-micronews.com/products/high-end-performance-packaging-3d-2-5d-integration-2020/ 


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  • 关于华进

  华进半导体于2012年9月在无锡新区正式注册成立,开展系统级封装/集成先导技术研究,研发2.5D/3D TSV互连及集成关键技术(包括TSV制造、凸点制造、TSV背露、芯片堆叠等),为产业界提供系统解决方案。同时将开展多种晶圆级高密度封装工艺(包括WLCSP/Fan-out)与SiP产品应用的研发与大规模量产,以及与封装技术相关的材料和设备的验证与研发。

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