功率半导体被认为是中国半导体产业崛起的突破口。最近几年发展下来，中国功率半导体供应商已经在当下的功率电子“生态系统”中扮演着重要的角色，而且发展势头强劲。在本土乃至全球功率半导体市场中，一家拥有12英寸功率半导体晶圆制造和封测产线的IDM厂商不容小觑。
功率半导体行业在电子产业发展中占据重要地位，主要用于电力设备的电能转换和电路控制，是进行电能处理的核心器件。功率半导体细分产品主要有MOSFET、IGBT、BJT等，主要材料是Si和SiC等。近年来，随着全球对节能减排的需求愈发迫切，功率半导体的应用领域已从传统的工业控制和 4C（通信、计算机、消费电子、汽车）领域迈向新能源、新能源汽车、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多产业，行业市场规模呈现稳健增长态势。
从2015年开始，为了推动功率半导体产业健康快速发展，国家相关部门不断加大扶持力度。从2015 年 5 月备受关注的《中国制造 2025 规划纲要》到2016年3月全国两会发布的“十三五规划”，2017年 2月出台的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》，2021年1月29日工信部印发的《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023 年）》，再到2021年12月中央网络安全和信息化委员会印发的《“十四五”国家信息化规划》中都指出了发展功率半导体的明确要求、支持和重要性地位。国家出台的一系列产业政策为我国功率半导体领域的快速发展提供了充分的保障，推动了我国功率半导体领域的技术进步和产业升级。
根据Omdia的数据统计，2021年中国功率半导体市场规模将达到159亿美元，到2024年有望达到190亿美元。不过目前全球功率半导体市场格局主要由英飞凌、安森美、意法半导体、富士、三菱等国外厂商主导，下图是全球功率半导体十强的榜单，国内仅有安世半导体一家入围。总体而言，我国的功率半导体国产化率仍然处于较低水平，具有广阔的国产替代空间。
2021年功率半导体十强排名（图源：Omdia）
发展功率半导体，IDM模式为王
对于功率半导体这样的特色工艺产品来说，它不追求制程方面的极致线宽，不遵循摩尔定律，不易受周期波动，而是专注于结构和技术改进以及材料迭代。其工艺平台繁多、产品种类庞杂，多种工艺平台共存，因此差别和需求主要体现在制造端的工艺方面，例如SGT和IGBT对工艺的要求都较高。功率器件的形貌，参数，特殊要求的工艺技术等也都需要与制造端密切结合才能实现，产能更是王道。国际一线厂商如英飞凌和安森美等均采用IDM模式，不仅更有利于设计和制造工艺的积累，而且也能加快推出新产品的速度，以及产能的控制，从而在市场上可以获得更强的竞争力。
重庆万国半导体（以下简称“重庆万国”）是功率半导体领域快速崛起的一匹黑马，其是国内最早开始建立12英寸功率半导体芯片制造及封装测试产线的企业。时间拨回到2016年，彼时国内并没有任何一家12英寸的功率半导体产线，对于整个功率半导体行业而言，8英寸是主流，12英寸则颇具有挑战性。重庆万国为何要当第一个吃螃蟹的人？据重庆万国总经理助理/对外合作总监甘露茜博士告诉笔者，重庆万国的诞生和产线的顺利建成是“天时地利人和”的产物。
首先，重庆具有先天的区位优势，而且重庆的工业、汽车、笔电对功率半导体都有巨大市场需求，重庆市政府也希望将重庆打造成为功率半导体重镇。于是，2016年4月，重庆政府与美国的Alpha and Omega Semiconductor合作成立了重庆万国，计划建设12英寸功率半导体芯片制造及封装测试项目，该项目落户于重庆两江新区水土高新城，项目总投资10亿美元，占地340亩。
选择建设12英寸功率半导体产线是基于技术、成本和发展趋势这几方面的考量。从成本和效率角度来看，晶圆的面积越大，则能制作出更多的芯片，有利于摊薄单芯片的成本；从设备角度看，12英寸的晶圆线设备更先进，自动化程度更高，所生产出的产品的质量更加稳定，有利于提升产品性能和一致性；12英寸产线主要用来制造更复杂、对性能和稳定性要求更高的IGBT、MOSFET等功率半导体产品。所以综合考量12英寸功率半导体产线的经济、技术和先进性等因素，重庆万国开始了从无到有的探索。
重庆万国的12英寸产线自2017年2月动工建设，2017年11月13日，该项目主体建筑封顶；2018年下半年开始第一片12英寸晶圆生产，用时仅20个月，重庆万国就将生产出的第一片晶圆片交给客户验证；2019年12英寸晶圆厂与封装测试厂双双进入正式量产。这样快的进度离不开团队的专业技术和经验积累。
重庆万国拥有过硬的人才队伍，无论是晶圆厂、封测厂还是市场销售的核心人员均来自业内一流大厂，具有人均30多年的半导体行业经验，财务负责人亦深耕硬科技领域20多年，中层人员的平均工作经验17年有余。整个公司的人员配备都是本行业的专业人才，实现360度无死角全方位覆盖。团队的专业、高效和稳定促使公司的产线顺利建成并开始运营。
重庆万国功率半导体产品的“三大利器”
重庆万国的12英寸功率半导体产线建设眼光长远，步步为营，不仅为公司产能扩张打开空间，更为公司提升产品品质、扩充产品品类打下坚实的基础。
目前，公司具有全球前沿的电源管理及功率器件的芯片制造与封装测试技术。其中，晶圆制造产线目前可以生产从低压12V到高压700V的功率半导体MOSFET产品，IGBT产线已于今年上半年通线，计划本年底进入量产；封测产线已经具备MOSFET、IGBT、Power IC、GaN、SiC等产品的封测能力。与此同时，重庆万国的功率半导体产品研发与产线并行，目前已开发、设计并自行完成晶圆制造与封装测试的MOSFET与IGBT元件，成功推向市场；这些产品广泛用于消费、工业、汽车等领域。
重庆万国半导体科技有限公司的销售经理张云山告诉半导体行业观察记者，基于晶圆产线和封测产线两个产业链条的支持，重庆万国在功率半导体领域致胜的“三大利器”是性能、产能和品质管控。
从产品性能上来看，内阻是衡量MOSFET性能的其中一个重要参数，这样的产品对工艺和品质要求都较高。重庆万国自研的MOSFET元件对标国际一线功率半导体厂商，其重点项目包括一个毫欧以内超低内阻的的业界天花板产品。该元件具有导通内阻低，开关损耗小，电流短路能力强等特点。
图注：重庆万国MOSFET产品图
在产能方面，重庆万国拥有每月约一万片12英寸晶圆制造的产能，以及每月近4亿颗功率器件的封测产能。未来的规划是，在3-5年内形成月产5万片12英寸功率半导体晶圆和12.5亿颗封测的生产能力，并且扩充到更高更尖更优的MOSFET产品、IGBT产品和规划中BCD产品的应用；在第三代半导体领域重庆万国亦有布局，将对GaN/SiC等产品进行研发并拓展到工业、通信、汽车等重点市场的应用。
在品质管控方面，重庆万国已通过四部委国家集成电路企业认定及数项ISO体系认证和环保认证，其中包括汽车生产供应链IATF16949认证。
产品的质量稳定和产能的爬坡让重庆万国收获了较好的业绩回报。2021年重庆万国实现营收13亿元人民币。目前已有包括苹果、富士康、中兴、三星、索尼、佳能等在内的多家行业标杆客户正在对重庆万国进行验厂。
实现本土化的蜕变，迈向更广阔的市场
2019年，经过对国内外市场需求和政策的判断，重庆万国董事会达成共识，将重庆万国建设为本土优秀的功率半导体IDM企业；2021年末，为了让重庆万国持续快速发展，公司进一步调整股权结构，从外资控股转向无实控人股权结构，实现独立化的运营，进一步获取重庆万国发展所需求的资源。重庆万国也在朝着本土一流的集设计、制造、封测于一体的功率半导体企业的方向迅速迈进。
2022年迄今，重庆万国已获得了京东方、湖杉资本等产业巨头及专业机构的战略融资，并正式开启了上市相关筹备，迎接更广阔的功率半导体市场。
图源：企查查
与此同时，对于功率半导体市场来说，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在电动汽车（EV）和电池快充市场具有相当大的发展潜力。预计第三代功率半导体的产值将从 2021 年的 9.8 亿美元、增长到 2025 年的 47.1亿美元，年复合增长率（CAGR）为48%。重庆万国目前已经具备了生产第三代半导体的封测能力，未来会陆续推出汽车和工业领域所需的低损耗和大功率等特点的碳化硅、氮化镓等产品解决方案，助力中国半导体发展的战略布局和绿色节能的市场方向。
结语
从一开始定位于IDM模式并且建立了12英寸晶圆的功率半导体产线，体现了重庆万国对功率半导体的前瞻和坚定的布局。未来在中国这个最大的功率半导体市场中，重庆万国必将持续进步、纵情驰骋。
