Stale rośnie zapotrzebowanie na tranzystory mocy

Przyczyną był okres niepewności po spowolnieniu gospodarczym z lat 2008-2009, kiedy producenci sprzętu musieli dokładać starań, aby utrzymać stabilny poziom zapasów produktów w magazynach.

Według IC Insights do 2019 r. na rynku obserwowany będzie normalny, stabilny wzrost sprzedaży tranzystorów mocy, średnio o 5,3% w skali roku. Jego napędem ma być dobra koniunktura w branży motoryzacyjnej, a także na rynkach elektroniki użytkowej, systemów przenośnych, na rynku przemysłowym oraz urządzeń do komunikacji bezprzewodowej. W 2019 r. wartość dostaw tranzystorów mocy ma wynieść 17,1 mld dolarów.

Średni roczny wzrost sprzedaży tranzystorów mocy na całym świecie w okresie 1994-2014 r. wyniósł 6,2%. Od ponad trzech dekad tranzystory mocy były motorem wzrostu zróżnicowanego rynku półprzewodnikowych elementów dyskretnych, który tylko w 2014 r. powiększył się o 11%, do wielkości 23 mld dolarów. Wcześniej w 2013 r. rynek ten zmalał o 5%, a w 2012 r. o 7%. Według IC Insights w 2014 r. sprzedaż tranzystorów mocy stanowiła 58% całego rynku elementów dyskretnych, podczas gdy w 1994 r. było to tylko 36%.

IGBT i MOSFET-y

Szereg odmiennych pod względem technologicznym tranzystorów mocy jest obecnie niezbędnych do sterowania i przetwarzania prądów i napięć w coraz bardziej powszechnych wszelkiego rodzaju urządzeniach elektronicznych, w tym zasilanych bateryjnie produktach przenośnych, nowym sprzęcie o obniżonym zużyciu prądu, samochodach hybrydowych i elektrycznych, komponentach inteligentnej sieci energetycznej, czy odnawialnych źródłach energii.

Do lekko powyżej sześcioprocentowego wzrostu w tym roku przyczynić się ma poprawa o 6% sprzedaży tranzystorów polowych mocy (FET), których rynek ma osiągnąć wartość 7,4 mld dolarów, modułów IGBT o 8%, do wartości rynku 3,1 mld dolarów, tranzystorów IGBT o 6% - do 1,1 mld oraz zwykłych tranzystorów bipolarnych o 4% - do 893 mln dolarów.

Sprzedaż tranzystorów mocy na świecie, dane w mld dolarów (źródło: WSTS, IC Insights)

Według prognoz analityków Yole Developpement dostawy samych modułów IGBT będą się zwiększać do 2020 r. o 10,3% w skali roku. Do ich uniwersalnych zastosowań przyczyniają się nowe technologie, dzięki którym elementy te stają się bardziej wydajne i zminiaturyzowane. Coraz częściej wykonane z krzemu tranzystory bipolarne z izolowaną bramką są zastępowane przez elementy z węglika krzemu czy azotku galu. Tranzystory IGBT nie mają sobie równych w aplikacjach wysokonapięciowych, o napięciu od 1 do 1,5 kV. W takich aplikacjach MOSFET-y pracują z dużo wyższą rezystancją RDS(on). Tranzystory MOSFET sprawdzają się za to przy niższych napięciach, do 650 V. Znajdują coraz większe zastosowanie choćby w samochodach hybrydowych i elektrycznych, gdzie są niezbędne do sprawnego zarządzania zasilaniem - w sterowaniu klimatyzacją, wspomaganiu kierownicy, w interfejsach informacji i multimediów (infotainment) czy sterowaniu hybrydową jednostką napędową.

Zapotrzebowanie na wysokie parametry mocy MOSFET-ów wpisuje się w ogólny trend, aby samochody coraz mniej ważyły, a przez to były bardziej wydajne i mniej spalały. Oznacza to, że pożądane są technologie, dzięki którym powstają nie tylko MOSFET-y o wysokim napięciu pracy, ale również lekkie, nieprzegrzewające się i o coraz bardziej kompaktowych rozmiarach, i aby mniejszy był także cały układ elektryczny samochodu.

Marcin Tronowicz