干貨:過電壓保護(hù)器件之TVS二極管替代
發(fā)表日期:2022-10-13瀏覽:1114
當(dāng)電路出現(xiàn)過電流、過電壓或過熱情形時(shí),自動(dòng)引發(fā)相關(guān)功能部位的熔斷、電阻突變或其他物理變化,從而切斷電路或抑制電流、電壓的突變起到保護(hù)電路或用電設(shè)備作用的一類器件,我們稱之為電路保護(hù)器件。按照功能的不同,電路保護(hù)器件可分為:過電流保護(hù)器件、過電壓保護(hù)器件、過熱保護(hù)器件,其中過電壓保護(hù)器件包括:瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)、壓敏電阻(MOV)、陶瓷氣體放電管(GDT)、半導(dǎo)體放電管(TSS)等等。接下來,從2021年來分析過電壓保護(hù)器件TVS二極管的現(xiàn)狀、發(fā)展和替代。
先讓東沃電子(DOWOSEMI)來科普下什么是TVS二極管?TVS二極管(瞬態(tài)/變電壓抑制二極管)是一種新型高效電路保護(hù)器件,具有極快的響應(yīng)時(shí)間和高浪涌吸收能力。當(dāng)TVS兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí),TVS能以極快的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩梗蛰^大瞬間電流,使兩端電壓鉗制在預(yù)定數(shù)值,保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高電壓尖峰脈沖的沖擊。
TVS二極管上游端:硅片產(chǎn)量持續(xù)增長
TVS二極管的主要原材料為硅片,全球電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,硅資源作為集成電路發(fā)展基礎(chǔ)資源,整體產(chǎn)量保持穩(wěn)定增長,疊加2021年需求爆發(fā),下半年價(jià)格高漲,全球產(chǎn)量達(dá)到412萬噸,其中中國產(chǎn)量321萬噸,主要增量由中國提供,2019年以來,環(huán)保政策趨嚴(yán)背景,國內(nèi)去低端持續(xù)推進(jìn),中國工業(yè)硅產(chǎn)能持續(xù)下降,帶動(dòng)全球工業(yè)硅產(chǎn)能穩(wěn)步收縮。
TVS二極管下游端:移動(dòng)端為主要需求
從下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看,目前全球移動(dòng)終端是過電壓防護(hù)器件重要的應(yīng)用市場,占比全球市場規(guī)模27.7%。另外,通信設(shè)備、家用電器、汽車電子、計(jì)算機(jī)等均為過電壓保護(hù)器件的重要應(yīng)用市場。隨著新能源汽車、家居和家電智能化,預(yù)計(jì)未來工業(yè)設(shè)備、家用電器、新能源汽車用過電壓防護(hù)保護(hù)器件需求將會(huì)快速增長。
隨著智能手機(jī)的功能愈發(fā)強(qiáng)大而要求機(jī)身極致纖薄,芯片集成度迅速提高疊加全面屏趨勢(shì)、折疊屏趨勢(shì),整體手機(jī)的ESD(靜電放電)現(xiàn)象惡化,凸顯出了TVS的重要性。。而大屏對(duì)LED背光源需求水漲船高,高端機(jī)型一般是每平方英寸的使用0.7顆LED,5.5寸屏就需要20顆左右的LED,為防止ESD現(xiàn)象的發(fā)生,TVS的用量也必須隨之增大,帶動(dòng)智能手機(jī)單機(jī)TVS需求量持續(xù)增長。
過電壓保護(hù)器件發(fā)展趨勢(shì)
就全球過電壓防護(hù)器件整體需求情況而言,下游需求移動(dòng)終端和新能源汽車等帶動(dòng)整體需求量持續(xù)增長,數(shù)據(jù)顯示,2021年全球過電壓防護(hù)器件需求量達(dá)2206億只,同比2020年增長11.1%。隨著下游移動(dòng)終端和新能源汽車滲透率和單機(jī)需求持續(xù)增長,整體需求量仍存在較大發(fā)展空間。
目前,過電壓防護(hù)器件主要集中在美國、中國、日本、歐洲等地區(qū)。國際企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位,國產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn),隨著國內(nèi)一些本土半導(dǎo)體企業(yè)規(guī)模及技術(shù)快速發(fā)展,尤其在全球TVS龍頭企業(yè)安世半導(dǎo)體被中國大陸企業(yè)收購后,中國大陸過電壓防護(hù)器件企業(yè)市場份額大大增加,僅次美國企業(yè)。雖然目前國內(nèi)相較美國成熟市場技術(shù)和產(chǎn)品仍存在部分差距,隨著產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)張,國產(chǎn)化替代將持續(xù)推進(jìn)。
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