功率半導(dǎo)體器件主要包括功率分立器件、功率模組和功率集成電路（功率 IC）。 功率分立器件主要包括:功率二極管;功率晶體管;晶閘管類器件。其中常見的功率晶體管包括以 VDMOS 為代表的功率 MOS 器件、絕緣柵雙極晶體管 IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistors）和功率雙極晶體管（Power BJT： Power Bipolar Junction Transistors）。功率晶體管和晶閘管又可統(tǒng)稱為功率開關(guān)器件（Power Switches）。

半導(dǎo)體器件分類

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　　功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展歷程可從不同維度來看：

功率器件類型及發(fā)展歷程

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　　1. 功率分立器件、功率模組與功率 IC

　　功率分立器件從最初的二極管到高端 IGBT、 MOS 類器件，根據(jù)耐壓、工作頻率不同，各自適用于不同領(lǐng)域。其中 MOS 類器件占據(jù)著整個(gè)功率半導(dǎo)體市場單類產(chǎn)品的最大份額， 約為 25%； IGBT 是目前最熱門且最具潛力的功率半導(dǎo)體器件， 2015 年 IGBT 分立器件約占 10%的市場份額，相關(guān)模組產(chǎn)品約占 30%； 晶閘管是目前耐壓容量最高（12kV）與電流容量最大（10kA）的功率器件。

　　功率模塊是指將多個(gè)功率器件芯片以絕緣方式組裝到金屬基板上進(jìn)行模塊化封裝的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品。 相比于分立器件，功率模塊電壓規(guī)格更高、工作更可靠。目前功率模塊產(chǎn)品約占整個(gè)功率半導(dǎo)體市場的 30%左右，市場占比逐年上漲。 IGBT 模塊是當(dāng)前最熱門的功率模塊化產(chǎn)品。

IGBT 模塊結(jié)構(gòu)簡圖

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功率模塊主要優(yōu)勢

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　　相結(jié)合的產(chǎn)物，即將功率器件及其驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、接口電路等外圍電路集成在一個(gè)或幾個(gè)芯片上。功率 IC 產(chǎn)品約占功率半導(dǎo)體市場 25%左右。

　　按照集成方式與性能特點(diǎn)，功率集成電路一般可以分為：高壓集成電路（High Voltage IC—HVIC）；智能功率集成電路（Smart Power IC—SPIC）；智能功率模塊（Intelligent Power Module—IPM）。

三種功率 IC 對比

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三菱電機(jī)車載 HVIC（600V）及工作原理圖

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　　2. 市場趨勢：模塊化、集成化大勢所趨，多產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)市場增長

　　現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)與超大規(guī)模集成電路類似，都以微細(xì)加工和 MOS 工藝為基礎(chǔ)，因此也使得功率半導(dǎo)體得以模塊化、集成化，促進(jìn)了功率模塊和功率 IC 的迅速發(fā)展:一方面，隨著工藝技術(shù)的不斷升級以及高壓大功率需求不斷提升，功率器件需要具有更高性能、更快速度、更小體積，多芯片連接封裝從而實(shí)現(xiàn)模塊化是必然趨勢；另一方面，隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)張和深入，驅(qū)使功率 IC 實(shí)現(xiàn)更高的效率、更優(yōu)異的控制功能、更簡化的外圍布局設(shè)計(jì)，因此高度集成化也成為極重要的發(fā)展方向。

2010—2020 年全球功率器件市場規(guī)模（按器件類型區(qū)分）

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　　相比分立器件，模塊化器件能有效提升功率器件價(jià)值。 功率器件模塊化使得器件體積更小， 功能更強(qiáng)大， 相應(yīng)產(chǎn)品價(jià)值會更高。在市場需求之下，預(yù)期到 2020 年， 隨著功率半導(dǎo)體應(yīng)用的拓展升級，尤其是在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用帶動(dòng)之下，功率模組的產(chǎn)值將翻倍。

2010—2020 年全球功率模組市場規(guī)模（按應(yīng)用領(lǐng)域區(qū)分）

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　　3. 封裝技術(shù)演進(jìn)：小型化、大功率、高能效

　　功率分立器件和功率模組的封裝工藝演化趨勢相同，都是向器件小型化、大功率應(yīng)用、高能量效率方向進(jìn)展。

功率分立器件封裝尺寸逐年下降

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　　功率模塊幾乎應(yīng)用于所有大功率工業(yè)產(chǎn)品中， 各種應(yīng)用領(lǐng)域的不同要求使得功率模組每一部分都面臨改進(jìn)創(chuàng)新。從封裝工藝上來看，加裝基板的功率模塊是一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（約占 70%—80%）， DBC（直接覆銅工藝）是應(yīng)用最廣泛的封裝工藝，這種工藝封裝的模塊通常復(fù)雜昂貴。 未來功率半導(dǎo)體封裝工藝將向更加優(yōu)異的 Fan-out 封裝發(fā)展。

功率模組封裝設(shè)計(jì)路線圖

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功率半導(dǎo)體封裝方案

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