功率器件供不應(yīng)求的局面何時能解決

由于汽車電子與工業(yè)應(yīng)用為代表的需求增長，2017年功率分立器件交貨周期大幅拉長，MOSFET、二極管、整流管和晶閘管均受影響，其中部分器件交貨周期被延長到24至30周。

據(jù)市場分析機構(gòu)信息，二極管、整流管以及低壓和高壓MOSFET供應(yīng)最為緊張，供應(yīng)商對今年需求增長估計不足，其根據(jù)年初預(yù)測所提供的產(chǎn)能遠不能滿足市場需求。

IHS功率器件高級分析師Richard Eden表示，由于汽車應(yīng)用帶動，很多功率分立器件供應(yīng)商銷售額都將呈現(xiàn)自2012年以來最快增速。自然而然，由于工廠產(chǎn)能限制，包括MOSFET、晶閘管和整流管等器件交貨時間開始增加。

Eden指出，MOSFET、整流管和晶閘管的交貨周期一般是8周左右，但現(xiàn)在部分MOSFET、整流管和晶閘管交期已被拉長到24至30周。

晶閘管主要用于工業(yè)應(yīng)用，汽車應(yīng)用中，多用MOSFET和整流管來替代晶閘管。而且由于技術(shù)陳舊，所以新設(shè)計中用到晶閘管的機會不多，所以晶閘管也出現(xiàn)供應(yīng)緊張的情況讓Eden有些摸不著頭腦。

“電動助力轉(zhuǎn)向、電動燃油泵、電動車窗和天窗等電驅(qū)動零部件越來越多，汽車(功率器件)需求增長主要是由于車輛電氣化程度增加而導(dǎo)致，混動和純電動車銷量增長(對功率器件)影響很小，雖然相對增速快，但新能源車仍是一個小眾市場。”Eden說道。

“投資建廠活動隨經(jīng)濟周期波動，所以工業(yè)應(yīng)用主要受宏觀經(jīng)濟影響，”Eden補充道，“功率器件在工業(yè)領(lǐng)域主要用于生產(chǎn)設(shè)備和工業(yè)自動化。”

供應(yīng)受限

由于全球需求強勁增長，分銷渠道在2016年即發(fā)現(xiàn)有一些功率分立器件交貨期開始延長。

“2016年中期，二極管和整流管交期就開始變長，到2017年初，需求進一步增長，而一家主要制造商供應(yīng)商出現(xiàn)中斷，所以交期問題日益嚴重。”TTI美洲區(qū)企業(yè)產(chǎn)品副總裁Jeff Ray說道。

“由于供需失衡，低壓和高壓MOSFET的交期都變長了，二極管和整流管交期問題比MOSFET更嚴重，但IGBT、小信號晶體管和雙極型晶體管的交期在2017年保持穩(wěn)定。”Ray補充道。

Ray表示，TVS二極管交期在30周以上，小信號二極管交期為18周，整流管交期是25周。“對比一下，2016年中期，TVS二極管交期為14周，小信號二極管交期為12周，而整流管交期只有10周。”

“這三類產(chǎn)品顯然處于供應(yīng)受限狀況。”Ray補充道，他指出齊納二極管、射頻二極管和ESD二極管的交期都被拉長，交期從正常的12周變到16至20周。

MOSFET供應(yīng)同樣面臨嚴峻挑戰(zhàn)。低壓MOSFET交期為24周，高壓MOSFET和IGBT的交期是18周。“不過，低壓和高壓MOSFET交期還在延長。MOSFET的正常交期應(yīng)該是14至16周。”Ray說道。

小信號晶體管和雙極型晶體管的交期仍維持在14至16周，與過去相比沒有什么變化，這是功率器件市場的好消息。

Eden認為，2017年底供應(yīng)緊張的問題應(yīng)該就可以解決，但假如需求持續(xù)增長，則交期過長的現(xiàn)象也有可能延續(xù)到2018年。

“現(xiàn)在的問題是無法快速提升產(chǎn)能，”Eden說，“一個二極管只有幾美分，而每家公司產(chǎn)能都是有限的，如果要增加二極管產(chǎn)能，就要減少生產(chǎn)其他價格更高的器件。否則只能通過新建產(chǎn)線來增加產(chǎn)能，但新建產(chǎn)線不但緩不濟急，而且投資巨大。所以當自有產(chǎn)能不夠用時，通常做法是將訂單分給晶圓代工廠。”

元器件廠商都在努力增加產(chǎn)能，Vishay也不例外。 在第二季度財報會議上，Vishay總裁兼CEO Gerald Paul表示，市場缺貨使得訂單大量涌入，交貨時間由第一季度的4.8月遽升至第二季度的5.8月。 MOSFET也類似，積壓的訂單已經(jīng)排到5.2個月之后，而第一季度為4.4個月。

“我們正在竭盡全力地擴充產(chǎn)能，當然也會考慮產(chǎn)品線中長期的戰(zhàn)略，”Paul說道，“我們正在把更多訂單分流到代工廠，同時，Vishay在德國伊策霍(Itzehoe)工廠也處于滿負荷生產(chǎn)狀態(tài)。”

Paul也提到，增加產(chǎn)能需要時間。“從我們的觀點來看，這次缺貨狀況不會很快消失。但現(xiàn)在這么高的訂單積壓也不會一直持續(xù)下去。”

市場增長

全球性需求增加也帶動市場增長。2017年一季度時，IHS預(yù)測全年功率分立器件增長率為5%，但在二季度已經(jīng)將這個數(shù)字修改為7%。功率分立器件包括功率晶體管、雙極型晶體管、IGBT、晶閘管、整流管和二極管，占全球功率半導(dǎo)體市場總市值的33%。

Eden表示，根據(jù)供應(yīng)商的反饋，功率器件增長源于用到功率器件設(shè)備銷售量的增長，而用于汽車與工業(yè)的部分MOSFET和整流二極管增速更快。“這些元器件參數(shù)要求高，只有寥寥幾家供應(yīng)商能夠供應(yīng)。”

節(jié)約能源已經(jīng)成為工廠自動化的一個明顯趨勢，從而拉動了分立功率晶體管、晶閘管、整流管和功率二極管增長，預(yù)計這些器件市場規(guī)模在2021年將達到80億美元(2015年為57億美元)。

2016年功率分立器件與功率模塊總規(guī)模為205億美元，據(jù)Eden估算，2017年將增長到220億美元。在IHS報告中，從2015年至2020年，功率分立器件年復(fù)合增長率為3%，功率模塊增長率為5%，功率IC為2.8%。

根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)數(shù)據(jù)，2015年全球功率半導(dǎo)體總市場規(guī)模為340億美元，其中功率IC份額最高，占整個功率半導(dǎo)體市場份額的50%至56%。

而在Yole最新預(yù)測中，到2022年，功率IC市場規(guī)模將從2016年145億美元增長到180億美元，年復(fù)合增長率為3.6%。Yole也表示，汽車和工業(yè)市場是功率器件增長的推動力，功率IC尤其受益。

“每部汽車中的電子與半導(dǎo)體零部件使用量大幅增加，這是功率IC增長的關(guān)鍵原因，出貨量影響并不大。”Yole高級分析師兼商務(wù)開發(fā)經(jīng)理Jonathan Liao說。

“高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和動力總成電氣化是汽車子系統(tǒng)中拉動功率IC增長主要推動力，”Liao補充道，“至于工業(yè)終端市場，醫(yī)療器械、可再生能源、自動化設(shè)備以及建筑/家庭控制都是(功率IC重點應(yīng)用領(lǐng)域)。”

但是，功率IC供應(yīng)看起來還很正常。“我們關(guān)注的領(lǐng)域中，近期功率IC還不會出現(xiàn)供應(yīng)緊張，交貨期延長等現(xiàn)象，這主要是因為功率IC市場競爭格局成熟，供應(yīng)鏈較為完善。”Liao說道，“然而，新材料和新封裝等新技術(shù)將會對(采用新技術(shù)的功率IC)供應(yīng)鏈產(chǎn)生較大影響。”

為賣方市場延續(xù)做好準備

雖然功率分立器件供應(yīng)不足有可能在2017年底得到解決，但采購方應(yīng)該為2018年交期延長做好預(yù)案。

分銷商會有一定的庫存，所以采購方可以從分銷商處購買來解決供應(yīng)問題，不過Ray認為，這會帶來庫存管理壓力。“如果供應(yīng)嚴重依賴于渠道，庫存管理風(fēng)險將與市場需求量及供貨周期直接相關(guān)。”

“我確實希望整個2017年功率半導(dǎo)體都保持現(xiàn)在這種供不應(yīng)求的狀態(tài)，”Ray說道，“但現(xiàn)在這個時間點，我懷疑我們還看不清交貨周期的變化趨勢。”

“強勁的市場需求確實是導(dǎo)致交期延長的部分原因，但一家重要的二極管和整流管廠商供應(yīng)暫時中斷也是另一個因素，”Ray繼續(xù)說，“這兩個因素都是暫時性的，所以并未驅(qū)動制造商增加投資以擴大產(chǎn)能。”

在供應(yīng)短缺時期，采購方簽的新合同通常要漲價，如果是買現(xiàn)貨，那么很可能已經(jīng)知道價格漲幅了。

“毫無疑問，在詢價分立器件時，‘新’買家或者記性不好的老手都要特別當心是否真能以那個價格買到，”Ray說道，“由于競爭激烈，門檻不高，過去十年里這些產(chǎn)品的價格與毛利率不斷下降。2017年下半年，甚至到2018年上半年，買家要把供應(yīng)安全放在第一位。”

如何在短缺時期生存?行業(yè)專家給出的最佳建議就是提前準備，例如不要殺價太狠(供應(yīng)商的記性都很好，并在關(guān)鍵時期回應(yīng))，與供應(yīng)商建立起長期合作關(guān)系。

當交期到了30周左右，產(chǎn)能分配將成為流行話題。“供應(yīng)商會聲稱，它們不能滿足每家客戶的所有需求，所以供應(yīng)商會根據(jù)情況(利益最大化)來排產(chǎn)，并決定哪些客戶可以先得到供應(yīng)，哪些客戶必須要多等一段時間。”Eden說道。

“沒有人想讓缺貨狀況持續(xù)到年底，如果缺貨問題在秋天能夠解決該有多好?但第三季度通常是一年中產(chǎn)能最吃緊的時候。”Eden補充，“如果我們在一、二季度已經(jīng)遭遇到交期延長，那么會很自然地延續(xù)到三季度，從目前來看，明年一季度之前，交期過長問題難以解決。”

“沒人恐慌，但你要警惕供應(yīng)安全。”Eden強調(diào)。

另一個須關(guān)注的供應(yīng)鏈問題是8英寸晶圓短缺。很多功率分立器件與模組都是由6英寸或8英寸的舊工藝生產(chǎn)，晶圓短缺會導(dǎo)致交期變長，價格上漲。

然而，據(jù)SEMI硅制造研究組(SMG)7月數(shù)據(jù)，2017年第二季度全球硅晶圓出貨量環(huán)比增加4.2%，從2017年第一季度的2858百萬平方英寸(MSI)，增長到第二季度的2978百萬平方英寸。

SEMI的數(shù)據(jù)顯示，與2016年同期相比，2017年第二季度出貨量增長了10.1%，創(chuàng)出歷史記錄，8英寸和12英寸晶圓。