یہ مضمون آؤٹ سورس رپورٹ سے آیا ہے۔ براہ کرم دستبرداری اور خطرے کی شقوں کے لیے نیچے دیکھیں۔

بانی ٹیکنالوجی · ریسرچ فریم ورک:

ڈسپلے پینل سائیکل l نیٹ ورک سیکیورٹی فریم ورک l کیمرہ فریم ورک l ODM l Xiaomi

OLED l RF چپ l RISC·V l سیمی کنڈکٹر کا سامان l 5G l ہواوے کی گہرائی

سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ l پاور سیمی کنڈکٹر l انٹرنیٹ فریم ورک l ٹیکنالوجی بلیو چپ l 5G

سیمی کنڈکٹر · گہرائی سیریز:

ونگٹیک ٹیکنالوجی l Weir شیئرز l GigaDevice Innovation l Zhuo Shengwei l Zhongwei l Sanan

شمالی ہواچوانگ l Goodix l Ziguang l Changdian l Shengbang l Lanqi l BOE

Luxshare lپینگ ڈنگ ایلفائدہ l امیر خاندان lآواز کی ترسیل l لیکسن ایل گوانگ فینگ ایل ہواکسنگ ایل اینجی

کمپیوٹر · گہرائی سیریز:

نستر l نانیانگ کمپنی لمیٹڈ l اینہنگ انفارمیشن l ڈیجیٹل چین l چین کی عظیم دیوار

چینی سافٹ ویئر l Kingsoft Office l UFIDA نیٹ ورک l Inspur Information l Hundsun Electronics

WPS l فلش l وائننگ ہیلتھ l Hikvision l Dahua l Kingsoft l گونگفو

شمالی ہواچوانگ · گہرائی کا سلسلہ:

شمالی بمقابلہ چائنا مائیکرو ون l شمالی بمقابلہ چائنا مائیکرو، حصہ 2 l شمالی ہواچوانگ صفحہ 185 l چائنا مائیکرو

شمال میں تین اہم موڑ l ویفر فیب انویسٹمنٹ ریسرچ l شمالی قدر کا راز l آلات کے تین مشکیٹیئر

پاور سیمی کنڈکٹرز کا تعلق پین اینالاگ سرکٹس کے شعبے سے ہے۔ پاور سیمی کنڈکٹر ضروری اشیا ہیں۔ لوگوں کو "آل کی لکڑی، چاول، تیل اور نمک" کھانے کی ضرورت ہے۔ مشینوں کو بھی بجلی کے آلات استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ برقی توانائی کی تبدیلی سے متعلق کسی بھی جگہ پاور سیمی کنڈکٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ صنعت کے اتار چڑھاؤ اشیاء کے رجحان کے مطابق ہیں، اور مصنوعات کا عالمی جی ڈی پی رجحانات سے گہرا تعلق ہے۔ 4-5 سالوں میں صنعت کے اتار چڑھاو سیمی کنڈکٹر سائیکل کے ساتھ بہت مطابقت رکھتے ہیں۔

سنگل مشینوں میں سلیکون کے مواد میں اضافہ صنعت کی ترقی، اور اعلی کارکردگی اور بہتر لاگت کی کارکردگی کو تکنیکی ترقی کو آگے بڑھاتا ہے۔ مطالبہ زندگی کے تمام شعبوں سے آتا ہے، اور ایک مشین کے سیمی کنڈکٹر (سلیکون) مواد میں اضافہ بنیادی اصول ہے۔ تمام تکنیکی ترقی کی طرف اشارہ کرتے ہیں، 1) زیادہ طاقت 2) چھوٹے سائز 3) کم نقصان 4) بہتر لاگت کی کارکردگی۔ مقابلے میں حصہ لینے والے مرکزی دھارے کے مینوفیکچررز تمام IDM ماڈلز ہیں، 1) معیار کی بنیاد کے تحت 2) کارکردگی میں بہتری ہر سال ہر پروڈکٹ کی قیمت کو بہتر بنانے کی شرط کے تحت۔

مواد میں پیش رفت نے صنعت کو گہری ترقی تک پہنچایا ہے۔ پروڈکٹ فارم سنگل ڈائیوڈس اور MOS ٹیوبوں سے مربوط IGBTs تک اور سلکان سبسٹریٹس سے وسیع بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر سبسٹریٹس تک تیار ہوا ہے۔ وسیع بینڈ گیپ پروڈکٹ کی کارکردگی اور کارکردگی کو سلکان سبسٹریٹ پاور ڈیوائسز سے کہیں بہتر بناتا ہے، لیکن فی الحال یہ لاگت کی کارکردگی کے لحاظ سے زیادہ فائدہ مند نہیں ہے۔ مستقبل کے رجحانات جیسے جیسے کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کی لاگت میں کمی آتی ہے، سیلیکون پر مبنی پاور سیمی کنڈکٹر آلات کو ان کے فوائد کے ساتھ تبدیل کرنا بالکل قریب ہے۔

ہائی ویلیو ایڈڈ مصنوعات پر طویل عرصے سے یورپی اور امریکی مینوفیکچررز کی اجارہ داری رہی ہے، اور گھریلو متبادل قریب ہے۔ بہت کم گھریلو IDM ماڈل فیکٹریاں ہیں۔ بنیادی عمل تمام یورپی اور امریکی مینوفیکچررز کے اندرون خانہ ہیں۔ وہ ڈیلیوری سائیکل کو کنٹرول کرنے کے لیے اپنی مصنوعات کے فوائد پر انحصار کرتے ہیں اور اس طرح پوری صنعت کے قیمت کے نظام کو کنٹرول کرتے ہیں۔ خاص طور پر ہائی وولٹیج MOS اور ہائی پاور IGBT کے لیے، پروڈکٹ کی ترسیل کا چکر اکثر 50 ہفتوں سے زیادہ ہوتا ہے، اور قیمتیں بنیادی طور پر 2016 کے بعد سے اوپر کی طرف چل رہی ہیں۔

IDM ماڈل کے زیادہ فوائد ہیں اور fabless زیادہ تیزی سے پھیلتا ہے۔ 2020 میں سرمایہ کاری کے مواقع 3-4 سال کے میکرو سائیکل ماحول سے آئیں گے جہاں سیمی کنڈکٹر سائیکل ٹھیک ہو رہا ہے اور بڑھ رہا ہے۔ IDM ماڈل کمپنیوں کے پاس فیبلیس کے مقابلے لاگت کی طرف زیادہ فوائد ہیں۔ متعلقہ صنعت کے سلسلے کے اہداف پر توجہ دینے کی سفارش کی جاتی ہے: ونگ ٹیک ٹیکنالوجی (600745)، جیجی مائیکرو الیکٹرانکس (300623)، یانگجی ٹیکنالوجی (300373)، تائیجی ٹیکنالوجی (300046)، چائنا مائیکرو الیکٹرانکس (600360)، اسٹار سیمی کنڈکٹر (603290)، چائنا (18105)، سٹار سیمی کنڈکٹر مائیکرو الیکٹرانکس (A19303)۔

رسک انتباہ

1) مقامی طور پر تیار کردہ چپس کی پیشرفت توقع سے کم ہے۔

2) انٹیگریٹڈ سرکٹ انڈسٹری کے لیے پالیسی سپورٹ کمزور ہو گئی ہے۔

3) غیر ملکی سیمی کنڈکٹر سازوسامان کمپنیاں گھریلو کمپنیوں کے سامان پر پابندی لگاتی ہیں۔

سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائسز بنیادی طور پر برقی توانائی کی پروسیسنگ اور تبادلوں کا احساس کرتے ہوئے ایک واحد فنکشن کے ساتھ بنیادی سرکٹ کے اجزاء کا حوالہ دیتے ہیں۔

ڈایڈڈ کا ڈھانچہ سادہ ہے، لیکن اسے صرف اصلاح کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور اسے آن یا آف کرنے کے لیے کنٹرول نہیں کیا جا سکتا۔ موجودہ کنٹرول سوئچنگ ڈیوائسز جیسے پاور ٹرانزسٹر اور تھائیرسٹر۔ MOSFET اور IGBT وولٹیج پر قابو پانے والے سوئچنگ ڈیوائسز ہیں، جو چلانے میں آسان، تیزی سے سوئچنگ کی رفتار، اور کم نقصان ہیں۔

پاور سیمی کنڈکٹرز الیکٹرانک آلات میں پاور کنورژن اور سرکٹ کنٹرول کا مرکز ہیں۔ وہ بنیادی طور پر الیکٹرانک آلات میں وولٹیج اور فریکوئنسی، DC سے AC کی تبدیلی وغیرہ کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ پاور ڈیوائسز کسی بھی سرکٹ سسٹم میں کرنٹ، وولٹیج اور فیز کنورژن کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔ MOSFET اور IGBT کا بنیادی کام بجلی پیدا کرنے والے آلات کے ذریعے پیدا ہونے والے گندے وولٹیجز اور فریکوئنسیوں کے ساتھ "موٹے بجلی" کو کنورژن ماڈیولیشن کی ایک سیریز کے ذریعے مخصوص برقی توانائی کے پیرامیٹرز اور مختلف سپلائی اور ڈیمانڈ کے ساتھ پاور ٹرمینلز کے ساتھ "ٹھیک بجلی" میں تبدیل کرنا ہے۔ وہ الیکٹرانک پاور تبدیل کرنے والے آلات کے بنیادی اجزاء میں سے ایک ہیں۔

مجرد آلات کی ترقی کے عمل میں، 1950 کی دہائی میں، پاور ڈائیوڈس اور پاور ٹرانزسٹر متعارف کرائے گئے اور صنعتی اور بجلی کے نظام میں استعمال کیے گئے۔

1960 کی دہائی سے 1970 کی دہائی تک، سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائسز جیسے تھائیرسٹرز نے تیزی سے ترقی کی۔

1970 کی دہائی کے آخر میں، پلانر پاور MOSFETs تیار کیے گئے تھے۔

1980 کی دہائی کے آخر میں، ٹرینچ پاور MOSFETs اور IGBTs آہستہ آہستہ دستیاب ہو گئے، اور سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائسز باضابطہ طور پر الیکٹرانک ایپلی کیشنز کے دور میں داخل ہو گئیں۔

1990 کی دہائی میں، سپر جنکشن MOSFETs آہستہ آہستہ نمودار ہوئے، جس نے روایتی "سلیکون حدود" کو توڑتے ہوئے ہائی پاور اور ہائی فریکوئنسی ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کیا۔

2008 میں، Infineon نے سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائسز کی کارکردگی کو مزید بہتر کرتے ہوئے، شیلڈ گیٹ پاور MOSFET کو شروع کرنے میں پیش قدمی کی۔

گھریلو مارکیٹ کے لیے، زیادہ تر مجرد ڈیوائس پروڈکٹس جیسے کہ پاور ڈائیوڈس، پاور ٹرائیڈس، اور تھائریسٹرز مقامی طور پر تیار کیے گئے ہیں۔ تاہم، مجرد ڈیوائس مصنوعات جیسے MOSFETs اور IGBTs اب بھی اپنی جدید ٹیکنالوجی اور عمل کی وجہ سے بڑی حد تک درآمدات پر انحصار کرتے ہیں۔ مستقبل میں درآمدی متبادل کے لیے بڑی گنجائش موجود ہے۔

حالیہ برسوں میں، پاور سیمی کنڈکٹرز کے اطلاق کے شعبے صنعتی کنٹرول اور کنزیومر الیکٹرانکس سے نئی توانائی، ریل ٹرانزٹ، سمارٹ گرڈز، فریکوئنسی کنورژن ہوم اپلائنسز اور بہت سی دوسری مارکیٹوں تک پھیل گئے ہیں، اور مارکیٹ کے سائز میں مسلسل اضافہ ہوا ہے۔ IHS مارکیت کی پیشن گوئی کے مطابق، 2018 میں عالمی پاور ڈیوائس مارکیٹ کا حجم تقریباً 39.1 بلین امریکی ڈالر تھا، اور مارکیٹ کا حجم 2021 تک 44.1 بلین امریکی ڈالر تک بڑھنے کی توقع ہے، جس کی سالانہ شرح نمو 4.1 فیصد ہے۔

اس وقت، گھریلو پاور سیمیکمڈکٹر انڈسٹری کا سلسلہ تیزی سے کامل ہوتا جا رہا ہے، اور ٹیکنالوجی بھی کامیابیاں حاصل کر رہی ہے۔ ایک ہی وقت میں، چین پاور سیمی کنڈکٹرز کا دنیا کا سب سے بڑا صارف بھی ہے۔ 2018 میں، مارکیٹ کی طلب 9.5 فیصد کی شرح نمو کے ساتھ، 13.8 بلین امریکی ڈالر تک پہنچ گئی، جو عالمی طلب کا 35 فیصد ہے۔ توقع ہے کہ چین کے پاور سیمی کنڈکٹرز مستقبل میں بلند شرح نمو کو برقرار رکھیں گے، 2021 میں مارکیٹ کا سائز 4.8% کی سالانہ شرح نمو کے ساتھ US$15.9 بلین تک پہنچنے کی توقع ہے۔

مارکیٹ ریسرچ آرگنائزیشن IC Insights نے نشاندہی کی کہ مختلف قسم کے سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائس پرزوں میں، مستقبل میں سب سے مضبوط نمو والی مصنوعات MOSFET اور IGBT ماڈیولز ہوں گی۔

MOSFET ایک فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر ہے جسے اینالاگ سرکٹس اور ڈیجیٹل سرکٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس میں چھوٹی آن مزاحمت، کم نقصان، سادہ ڈرائیو سرکٹ، اور اچھی تھرمل مزاحمتی خصوصیات کے فوائد ہیں۔ یہ خاص طور پر پاور کنٹرول فیلڈز جیسے کمپیوٹرز، موبائل فونز، موبائل پاور سپلائیز، وہیکل نیویگیشن، الیکٹرک گاڑیاں، اور UPS پاور سپلائیز میں استعمال کے لیے موزوں ہے۔

2016 میں، عالمی MOSFET مارکیٹ US$6.2 بلین تک پہنچ گئی، اور MOSFET مارکیٹ کی کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح 2016 سے 2022 تک 3.4 فیصد تک پہنچنے کی امید ہے۔ توقع ہے کہ 2022 تک، عالمی MOSFET مارکیٹ 7.5 بلین امریکی ڈالر کے قریب ہو جائے گی۔

IHSMarkit کے اعدادوشمار کے مطابق، میرے ملک کی MOSFET مارکیٹ کا حجم 2018 میں US$2.792 بلین تھا، جس میں 2016 سے 2018 تک 15.03% کی کمپاؤنڈ سالانہ شرح نمو تھی۔ جیسے جیسے عالمی نئی توانائی کی گاڑیوں کا پیمانہ بڑھتا ہے، آٹو موٹیو ایپلی کیشنز میں MOSFETs کی مارکیٹ کی طلب تیزی سے سالانہ ترقی کی شرح سے 5.1% تک متوقع ہے۔ 2016 سے 2022 تک؛ 2022 تک، آٹوموٹو ایپلی کیشنز میں اس کی مانگ کمپیوٹر اور ڈیٹا اسٹوریج کے شعبوں کو پیچھے چھوڑ جائے گی، جو مجموعی ڈیمانڈ مارکیٹ کا 22 فیصد بنتی ہے۔

IGBT ایک جامع مکمل طور پر کنٹرول شدہ وولٹیج سے چلنے والا سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائس ہے جو بائپولر ٹرائیوڈ (BJT) اور MOSFET پر مشتمل ہے۔ اس میں MOSFET کی اعلی ان پٹ رکاوٹ اور دوئبرووی ٹرائیوڈ (BJT) کی کم ترسیل وولٹیج ڈراپ دونوں کے فوائد ہیں۔ IGBT ڈرائیو کی طاقت چھوٹی ہے اور سنترپتی وولٹیج کم ہے۔ یہ 600V اور اس سے اوپر کے DC وولٹیج والے کنورٹر سسٹم میں استعمال کے لیے بہت موزوں ہے، جیسے AC موٹرز، انورٹرز، سوئچنگ پاور سپلائیز، لائٹنگ سرکٹس، کرشن ڈرائیوز وغیرہ۔

چائنا انڈسٹری انفارمیشن نیٹ ورک کے اعداد و شمار کے مطابق، عالمی IGBT سنگل ٹیوب مارکیٹ کی جگہ 2020 تک تقریباً 6 بلین امریکی ڈالر تک پہنچ جائے گی، جو کہ ایک بہت بڑی مارکیٹ کی جگہ ہے۔ امید ہے کہ میرے ملک کی نئی انرجی وہیکل اور چارجنگ پائل مارکیٹ اگلے پانچ سالوں میں 20 بلین یوآن مالیت کے IGBT ماڈیولز کی مقامی مارکیٹ کی مانگ کو آگے بڑھائے گی۔ چائنا انڈسٹری انفارمیشن نیٹ ورک کے اعداد و شمار کے مطابق، گھریلو آئی جی بی ٹی مارکیٹ کا سائز 2018 تک 16.19 بلین یوآن تک پہنچ گیا، 2010 سے 2018 تک 14.77 فیصد کی کمپاؤنڈ نمو کے ساتھ؛ تاہم، میرے ملک کا IGBT دیر سے شروع ہوا، اور مستقبل میں درآمدی متبادل کے لیے بہت زیادہ گنجائش موجود ہے۔

سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائسز میں بنیادی طور پر پاور ڈائیوڈس، پاور ٹرانزسٹرز، تھائرسٹرس، MOSFETs، IGBTs وغیرہ شامل ہیں، جو تقریباً تمام الیکٹرانک مینوفیکچرنگ انڈسٹریز میں استعمال ہوتے ہیں، بشمول کمپیوٹر، نیٹ ورک کمیونیکیشن، کنزیومر الیکٹرانکس، آٹوموٹو الیکٹرانکس، صنعتی الیکٹرانکس اور دیگر الیکٹرانک صنعتوں میں۔ اس کے علاوہ، ابھرتے ہوئے ایپلی کیشن فیلڈز جیسے کہ نئی انرجی وہیکلز/ چارجنگ پائلز، سمارٹ ایکویپمنٹ مینوفیکچرنگ، دی انٹرنیٹ آف تھنگز، اور فوٹو وولٹک نیو انرجی دھیرے دھیرے سیمی کنڈکٹر پاور ڈیوائسز کے لیے ایپلیکیشن کی اہم مارکیٹ بن گئی ہیں، اس طرح ان کی مانگ میں اضافہ ہو رہا ہے۔ عالمی پاور سیمی کنڈکٹر مارکیٹ میں صنعتی کنٹرول 34%، آٹوموبائل 23%، کنزیومر الیکٹرانکس 20%، اور کمیونیکیشنز 23% ہے۔

کنزیومر الیکٹرانکس ایسوسی ایشن کے اعدادوشمار کے مطابق، 2013 میں چین کی کنزیومر الیکٹرانکس مارکیٹ کا مجموعی حجم 1,632.5 بلین یوآن تک پہنچ گیا، جو کہ دنیا کی سب سے بڑی کنزیومر الیکٹرانکس مارکیٹ بن گئی۔ 2017 3C انڈسٹری رپورٹ کے مطابق، چین کی کنزیومر الیکٹرانکس مارکیٹ 2017 میں 2 ٹریلین یوآن سے تجاوز کر جائے گی، جس کی متوقع نمو 7.1% ہوگی۔

موبائل فون پر تمام انٹرفیسز کے لیے ESD تحفظ درکار ہے، جیسے مائیکروفون، ایئر پیس، ہیڈ فون، اسپیکر، سم کارڈز، مائیکرو SD، NFC اینٹینا، GPS اینٹینا، وائی فائی اینٹینا، ٹچ اسکرینز، 2G/3G/4G RF اینٹینا، USB انٹرفیس، لیتھیم بیٹریاں، اور پاور بٹن پوزیشن۔ زیادہ تر موبائل فون 20 سے زیادہ استعمال کرتے ہیں، اور چند 10 سے زیادہ استعمال کرتے ہیں۔

جیسے جیسے لوگوں کی چارجنگ کی کارکردگی میں بتدریج اضافہ ہوتا ہے، موبائل فون کی چارجنگ کے لیے ایک "فاسٹ چارجنگ" موڈ سامنے آیا ہے، جو وولٹیج کو بڑھا کر ہائی کرنٹ اور ہائی پاور چارجنگ حاصل کرتا ہے۔ تاہم، ہائی وولٹیج میں حفاظتی خطرات ہوتے ہیں اور اسے ایڈجسٹمنٹ کے لیے ہم وقت ساز اصلاحی MOS ٹیوبیں شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

بعد میں، ایک محفوظ "فلیش چارج" موڈ نمودار ہوا، جو کم وولٹیج اور ہائی کرنٹ کے ذریعے تیز رفتار چارجنگ حاصل کرتا ہے۔ اس میں ہم وقت ساز اصلاحی MOS ٹرانجسٹرز کے لیے زیادہ تقاضے ہیں۔ فی الحال، زیادہ عام GaN FET ہے، جو کم گرمی اور چھوٹے سائز کا مقصد حاصل کر سکتا ہے۔

آٹوموٹو الیکٹرانکس آٹوموبائل میں ایک بہت اہم مقام رکھتا ہے۔ لاگت کے ڈھانچے کے نقطہ نظر سے، یہ وسط سے اعلیٰ درجے کی گاڑیوں، الیکٹرک گاڑیوں وغیرہ کے لیے زیادہ اہم ہے۔

روایتی کاروں سے لے کر نئی انرجی کاروں تک، قدر میں سب سے بڑا اضافہ پاور سیمی کنڈکٹرز ہیں۔ روایتی ایندھن والی گاڑیوں میں، پاور سیمی کنڈکٹرز بنیادی طور پر شروع، رکنے اور حفاظت کے شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں، جن کا حساب صرف 20 فیصد ہے۔ روایتی گاڑی میں سیمی کنڈکٹر سائیکل کی قیمت کے مطابق، اس کی قیمت US$350 ہے، اور پاور ڈیوائسز کی قیمت US$70 ہے۔ نئی انرجی گاڑیوں کے بیٹری پاور ماڈیول کے لیے بجلی کے آلات کی ایک بڑی مقدار کی ضرورت ہوتی ہے، جس میں تمام پاور سیمی کنڈکٹرز ہوتے ہیں۔ ہائبرڈ گاڑیوں کے پاور ڈیوائسز کا حصہ 40٪ ہے، اور خالص الیکٹرک گاڑیوں کے پاور ڈیوائسز کا حصہ 55٪ ہے۔ خالص الیکٹرک وہیکل سیمی کنڈکٹر سائیکل کی قیمت US$750 کی بنیاد پر، پاور سیمی کنڈکٹر سائیکل کی قیمت US$413 ہے۔ نئی توانائی کی گاڑیوں میں استعمال ہونے والے پاور سیمی کنڈکٹرز روایتی گاڑیوں کے مقابلے میں سات گنا زیادہ ہیں۔

چونکہ نئی توانائی والی گاڑیوں کو اب مشینی اجزاء جیسے انجن کی ضرورت نہیں ہے، اس لیے گاڑی کی ساخت بہت آسان ہو جائے گی۔ کار کی ساخت بنیادی طور پر بیٹریاں، موٹرز اور الیکٹرانک کنٹرولز پر مشتمل ہے۔ نئی انرجی گاڑیوں کے الیکٹرانک سسٹمز میں بنیادی طور پر بیٹری مینجمنٹ سسٹم، موٹر کنٹرولرز، آن بورڈ چارجرز، کنورٹرز، انورٹرز، اسٹیئرنگ سسٹم، ریلے اور غیر فعال اجزاء شامل ہیں۔

اصل اطلاق کے منظرناموں میں، چونکہ کار کا ہر ماڈیول متبادل کرنٹ استعمال کرتا ہے، اس لیے لیتھیم بیٹری کا ان پٹ کرنٹ براہ راست کرنٹ ہوتا ہے، اور مختلف برقی آلات کے وولٹیج مختلف ہوتے ہیں، اس کے لیے اسی پاور کنورژن سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈائریکٹ کرنٹ (DC) اور الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) کے مختلف تبادلوں کے سلسلے کے مطابق، بجلی کی تبدیلی کو 4 طریقوں میں تقسیم کیا گیا ہے: ٹرانسفارمر (AC-AC)، ریکٹیفائر (AC-DC)، کنورٹر (DC-DC) اور انورٹر (DC-AC)۔

ٹرانسفارمر (AC-AC): کار لیتھیم بیٹری کا ان پٹ وولٹیج 12V-36V کے درمیان ہے، اور سویلین وولٹیج 220V ہے۔ سویلین وولٹیج کو ان پٹ وولٹیج میں تبدیل کرنے کے لیے ایک ٹرانسفارمر کی ضرورت ہے۔

ریکٹیفائر (AC-DC): لیتھیم بیٹریوں کو ڈائریکٹ کرنٹ (DC) پاور سے چارج کرنے کی ضرورت ہے، اور چارجنگ پائل متبادل کرنٹ (AC) پاور فراہم کرتا ہے، اس لیے کار چارجر کو DC کنورٹر استعمال کرنا چاہیے۔

کنورٹر (DC-DC): ان پٹ لیتھیم بیٹری سے ایک فکسڈ ڈائریکٹ کرنٹ (DC) وولٹیج ہے، اور آؤٹ پٹ ایک متغیر ڈائریکٹ کرنٹ (DC) وولٹیج ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں میں، یہ بنیادی طور پر الیکٹرک پاور ٹرانسمیشن کے لیے 300V سے 650V تک سٹیپ اپ کنورژن، 12V سرکٹس کو پاور کرنے کے لیے سٹیپ ڈاؤن کنورژن، اور بیٹری انرجی اسٹوریج کے لیے وولٹیج سٹیبلائزیشن کنورژن میں استعمال ہوتا ہے۔

انورٹر (DC-AC): نئی توانائی والی گاڑیاں ریچارج ایبل لیتھیم بیٹریوں سے لیس ہوتی ہیں، جو ذخیرہ شدہ برقی توانائی کو گاڑی چلانے کے لیے موٹر کو چلانے کے لیے استعمال کرتی ہیں۔ انورٹر کا کام ریچارج ایبل بیٹری کی 12V ڈائریکٹ کرنٹ (DC) پاور کو ڈرائیو موٹر کی 220V تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) پاور میں تبدیل کرنا ہے، جو نئی انرجی گاڑیوں کے لیے بنیادی ڈرائیونگ فورس فراہم کرتا ہے۔

2014 سے 2021 تک، فیول گاڑیوں کی عالمی سالانہ فروخت 87 ملین یونٹس سے بڑھ کر 98 ملین یونٹس سے زیادہ ہو گئی، جس کی اوسط سالانہ شرح نمو 2 فیصد ہے۔ نئی توانائی سے چلنے والی گاڑیاں (بشمول خالص الیکٹرک اور ہائبرڈ گاڑیاں) 270,000 یونٹس سے بڑھ کر 4.7 ملین یونٹ ہو گئی ہیں، جس کی اوسط سالانہ شرح نمو 50% ہے۔ ان کی رسائی کی شرح 2014 میں صرف 0.3 فیصد سے بڑھ کر 2021 میں 4.0 فیصد ہوگئی۔

حالیہ برسوں میں، میرے ملک میں توانائی کی نئی گاڑیوں کی پیداوار اور فروخت میں نمایاں اضافہ ہوا ہے، اور دخول کی شرح مسلسل بڑھ رہی ہے۔ چائنا پیسنجر کار ایسوسی ایشن کے اعداد و شمار کے مطابق، میرے ملک میں نئی ​​توانائی والی مسافر گاڑیوں کی فروخت 2014 میں 100,000 یونٹس سے 2018 میں 1.25 ملین یونٹس تک تیزی سے بڑھ گئی، جس کی کمپاؤنڈ سالانہ شرح نمو 91 فیصد ہے۔ چائنا ایسوسی ایشن آف آٹوموبائل مینوفیکچررز کے اعداد و شمار کے مطابق، 2019 کی پہلی سہ ماہی میں چین کی نئی انرجی گاڑیوں کی فروخت 250,000 یونٹس تھی، جو کہ سال بہ سال 117 فیصد سے زیادہ ہے۔ توقع ہے کہ اس سال نئی انرجی گاڑیوں کی پیداوار 1.6 ملین یونٹس سے تجاوز کر سکتی ہے۔

آٹوموٹو پاور سیمی کنڈکٹر مارکیٹ 7% کی کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح کے ساتھ، 8 بلین امریکی ڈالر تک پہنچنے کی توقع ہے۔ 2018 میں، عالمی کاروں کی فروخت 97.5 ملین تھی، جس میں 2 ملین نئی توانائی کی گاڑیاں بھی شامل تھیں۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ روایتی ایندھن والی گاڑیوں کی فروخت میں سالانہ 2 فیصد اضافہ ہوگا اور نئی توانائی والی گاڑیوں کی فروخت میں اگلے تین سالوں میں 30 فیصد اضافہ ہوگا، روایتی ایندھن والی گاڑیوں کی پاور سیمی کنڈکٹر سائیکل کی قیمت US$56 ہے، ہائبرڈ گاڑیوں کی پاور سیمی کنڈکٹر سائیکل کی قیمت US$240 ہے، اور پاور سیمی کنڈکٹر سائیکل کی مالیت US$240 ہے۔ 413 امریکی ڈالر۔ یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ 2022 تک ایندھن سے چلنے والی گاڑیوں کی فروخت کا حجم 99.2 ملین یونٹ ہو جائے گا، اور نئی توانائی والی گاڑیوں کی فروخت کا حجم 5.8 ملین یونٹ ہو گا۔ آٹوموٹو پاور سیمی کنڈکٹر مارکیٹ 7% کی کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح کے ساتھ، 8 بلین امریکی ڈالر تک پہنچنے کی توقع ہے۔

2017 کے آخر تک، میرے ملک کی نئی نصب شدہ فوٹو وولٹک پاور جنریشن کی صلاحیت 53.06 ملین کلوواٹ تھی، جس کی مجموعی انسٹال کردہ صلاحیت 130 ملین کلوواٹ تھی۔ نئی اور مجموعی نصب شدہ صلاحیت دونوں دنیا میں پہلے نمبر پر ہے، بشمول 33.62 ملین کلوواٹ فوٹو وولٹک پاور سٹیشن، سال بہ سال 11% کا اضافہ؛ اور 19.44 ملین کلو واٹ تقسیم شدہ فوٹوولٹکس، سال بہ سال 3.7 گنا اضافہ۔

ونڈ پاور جنریشن کے انورٹر آلات بیٹری میں موجود DC12V ڈائریکٹ کرنٹ کو AC220V الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کر سکتے ہیں جو مینز پاور کے برابر ہے۔ انورٹر بنیادی طور پر MOS فیلڈ ایفیکٹ ٹیوب اور پاور ٹرانسفارمر پر مشتمل ہوتا ہے، اور اینالاگ سرکٹ ٹیکنالوجی کے ذریعے جڑا ہوتا ہے۔ 2016 سے 2018 تک، میرے ملک کی ہوا سے بجلی کی تنصیب کی صلاحیت 18.73GW سے بڑھ کر 21GW ہو گئی۔ صرف 2019 کے پہلے پانچ مہینوں میں، نصب شدہ صلاحیت میں 6.88GW کا اضافہ ہوا، جو تیزی سے ترقی کے رجحان کو ظاہر کرتا ہے۔

سمارٹ گرڈ کے تمام پہلوؤں میں، UHV DC ٹرانسمیشن میں ریکٹیفائر، انورٹرز اور FACTS لچکدار ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی کے لیے بڑی تعداد میں پاور ڈیوائسز جیسے کہ IGBTs کی ضرورت ہوتی ہے۔ چائنا انڈسٹری انفارمیشن نیٹ ورک کے جاری کردہ اعداد و شمار کے مطابق، امید ہے کہ میرے ملک کی سمارٹ گرڈ انڈسٹری کی سرمایہ کاری کا پیمانہ 2021 تک تقریباً 2.3 ٹریلین یوآن تک پہنچ جائے گا۔

پاور سیمی کنڈکٹرز کی بہت سی قسمیں ہیں، جو کہ کنزیومر الیکٹرانکس، ہائی سپیڈ ریل، آٹوموبائل اور پاور گرڈز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ بنیادی طور پر یونی پولر اور بائی پولر اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ دو قطبی قسم: پاور ڈایڈڈ، thyristor، BJT (bipolar triode)، پاور ٹرانزسٹر (GTR)، IGBT۔ یونی پولر قسم: MOSFET، Schottky diode. ہر منقسم مصنوعات کی مختلف طبعی خصوصیات کے مطابق، مختلف پاور ڈیوائسز مختلف وولٹیج اور فریکوئنسی والے علاقوں میں استعمال ہوتے ہیں۔

پاور ڈائیوڈس سادہ ساخت اور اعلی وشوسنییتا کے ساتھ بنیادی پاور ڈیوائسز ہیں۔ وہ صنعت اور الیکٹرانکس جیسے مختلف شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، اور وولٹیج کے استحکام، اصلاح اور سوئچنگ کے کردار ادا کرتے ہیں۔

ڈائیوڈس کو ریکٹیفائر ڈائیوڈز، زینر ڈائیوڈس اور ہائی فریکوئنسی ڈایڈس میں تقسیم کیا گیا ہے۔

ان میں سے، ریکٹیفائر ڈایڈس اور زینر ڈایڈس پاور سیمی کنڈکٹر ہیں۔

ریکٹیفائر ڈایڈس بنیادی طور پر اصلاح، سوئچنگ، کنورژن (Schottky diode SBD) اور الٹا (فاسٹ ریکوری ڈائیوڈ FRD) کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

MOSFET پاور ڈیوائسز کی ایک ذیلی تقسیم ہے، یعنی MOS (Metal Oxide Semiconductor) اور FET (فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر)، جو کہ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر ہیں جو آکسائیڈ پرت (O) کے اس پار دھاتی پرت (M) کے گیٹ کو برقی میدان کے اثر کو استعمال کرکے سیمی کنڈکٹر (S) کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔

پاور MOSFET ڈیوائسز پاور کنورژن اور کنٹرول کے لیے بنیادی سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز ہیں۔ پاور MOSFET ڈیوائسز تیزی سے کام کرتی ہیں، ان میں ناکامی کی شرح کم، سوئچنگ کے چھوٹے نقصانات، اور اچھی اسکیل ایبلٹی ہوتی ہے۔ یہ کم وولٹیج اور زیادہ موجودہ ماحول کے لیے موزوں ہے اور اس کے لیے دیگر پاور ڈیوائسز کے مقابلے زیادہ آپریٹنگ فریکوئنسی کی ضرورت ہوتی ہے۔

آٹوموبائل میں، وہ بنیادی طور پر بجلی کی فراہمی کے نظام میں چارجرز (AC-DC) اور کنورٹرز (DC-DC) میں استعمال ہوتے ہیں۔ عالمی آٹوموٹیو پاور MOSFET کی مارکیٹ کی گنجائش 2018 میں US$2.45 بلین تھی، اور ہمارا اندازہ ہے کہ 2022 میں مارکیٹ کی گنجائش US$3.16 بلین ہوگی۔ ان میں، 600V سے زیادہ وولٹیج والی ہائی وولٹیج MOSFET مصنوعات بنیادی طور پر استعمال ہوتی ہیں۔

MOSFET مارکیٹ کا اہم حصہ Infineon کے قبضے میں ہے۔ HIS ڈیٹا کے مطابق، تمام Infineon مصنوعات کا جامع مارکیٹ شیئر 27% ہے، اس کے بعد ON Semiconductor 13% اور Renesas 9% کے ساتھ ہے۔ ہائی ویلیو ہائی وولٹیج MOSFETs کے میدان میں، Infineon 36% کے مارکیٹ شیئر کے ساتھ تمام حریفوں کی قیادت کرتا ہے۔

پاور الیکٹرانک ڈیوائس کی ایک نئی قسم کے طور پر، IGBT کو بین الاقوامی سطح پر پاور الیکٹرانکس ٹیکنالوجی کے تیسرے انقلاب کی سب سے زیادہ نمائندہ مصنوعات کے طور پر پہچانا جاتا ہے۔ یہ صنعتی کنٹرول اور آٹومیشن کے میدان میں ایک بنیادی جزو ہے۔ اس کا فعل انسانی دل کی طرح ہے۔ یہ صنعتی ڈیوائس میں سگنل کی ہدایات کے مطابق سرکٹ میں وولٹیج، کرنٹ، فریکوئنسی، فیز وغیرہ کو درست کنٹرول حاصل کر سکتا ہے۔ لہذا، پاور الیکٹرانکس کی صنعت میں IGBT کو "CPU" کہا جاتا ہے اور موٹر توانائی کی بچت، ریل نقل و حمل، سمارٹ گرڈز، ایرو اسپیس، گھریلو آلات، آٹوموٹو الیکٹرانکس، نئی توانائی سے بجلی پیدا کرنے، نئی توانائی کی گاڑیوں اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

1980 کی دہائی کے آخر میں اپنے صنعتی اطلاق کے بعد سے IGBT نے تیزی سے ترقی کی ہے۔ اس نے نہ صرف صنعتی ایپلی کیشنز میں MOSFET اور GTR کی جگہ لے لی ہے بلکہ اعلیٰ طاقت والے ایپلی کیشنز میں بھی توسیع کی ہے جہاں SCR اور GTO غالب ہیں۔ اس نے کنزیومر الیکٹرانکس ایپلی کیشنز میں پاور ڈیوائسز جیسے BJT اور MOSFET کے بہت سے ایپلیکیشن فیلڈز کو بھی بدل دیا ہے۔

آٹوموٹو ایپلی کیشنز میں، IGBTs بنیادی طور پر الیکٹرک ڈرائیو سسٹمز، پاور سسٹمز اور ہائی وولٹیج ماحول میں چارجنگ پائلز میں استعمال ہوتے ہیں۔ ایپلی کیشن کی حد عام طور پر 600V سے زیادہ کی برداشت کرنے والی وولٹیج، 10A سے زیادہ کرنٹ، اور 1KHz سے زیادہ کی فریکوئنسی والے علاقوں میں ہوتی ہے۔

الیکٹرک ڈرائیو سسٹم: ریچارج ایبل بیٹری کی 12V ڈائریکٹ کرنٹ (DC) پاور کو 220V الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) پاور میں تبدیل کرنے کے لیے بنیادی طور پر انورٹر (DC-AC) میں استعمال کیا جاتا ہے جو موٹر چلاتی ہے۔ یہ موٹر ڈرائیو کا بنیادی حصہ ہے۔ موٹر کنٹرول سسٹم کو درجنوں IGBTs کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، Tesla کی تھری فیز AC غیر مطابقت پذیر موٹر فی فیز 28 IGBTs استعمال کرتی ہے، کل 84۔ دیگر موٹرز میں 12 IGBTs ہوتے ہیں۔ ٹیسلا کل 96 آئی جی بی ٹی استعمال کرتا ہے۔

پاور سپلائی سسٹم: بنیادی طور پر گاڑیوں کے چارجرز (AC-DC) اور کنورٹرز (DC-DC) میں لتیم بیٹری کی چارجنگ اور مطلوبہ وولٹیج کی سطح پر بجلی کی تبدیلی کو حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

چارجنگ پائلز: گرڈ میں بجلی تمام الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) پاور ہے، اور چارجنگ پائلز کو فاسٹ چارجنگ DC چارجنگ پائلز اور سلو چارجنگ AC چارجنگ پائلز میں تقسیم کیا گیا ہے۔ آئی جی بی ٹی بنیادی طور پر ڈی سی فاسٹ چارجنگ چارجنگ ڈھیروں میں استعمال ہوتا ہے۔

2018 میں عالمی آٹوموٹو IGBT مارکیٹ کی گنجائش US$1.84 بلین تھی، اور ہمارا اندازہ ہے کہ 2020 میں آٹوموٹیو IGBT مارکیٹ کی گنجائش US$2.08 بلین ہوگی۔

Infineon، Mitsubishi اور Fuji Electric عالمی IGBT مارکیٹ میں نمایاں پوزیشن پر ہیں۔ ON سیمی کنڈکٹر (فیئر چائلڈ) بنیادی طور پر کم وولٹیج کنزیومر الیکٹرانکس انڈسٹری میں مرکوز ہے، جس میں 600V سے کم وولٹیج ہیں، جب کہ 1700V سے اوپر کے درمیانے اور ہائی وولٹیج والے فیلڈز بنیادی طور پر ہائی سپیڈ ریل، آٹوموبائلز، سمارٹ گرڈز وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں، اور بنیادی طور پر ان کا استعمال کیا جاتا ہے۔

پاور سیمی کنڈکٹرز کا تعلق پین اینالاگ سرکٹس کے شعبے سے ہے۔ پاور سیمی کنڈکٹر ضروری اشیا ہیں۔ لوگوں کو "آل کی لکڑی، چاول، تیل اور نمک" کھانے کی ضرورت ہے۔ مشینوں کو بھی بجلی کے آلات استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ برقی توانائی کی تبدیلی سے متعلق کسی بھی جگہ پاور سیمی کنڈکٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ صنعت کے اتار چڑھاؤ اشیاء کے رجحان کے مطابق ہیں، اور مصنوعات کا عالمی جی ڈی پی رجحانات سے گہرا تعلق ہے۔ 4-5 سالوں میں صنعت کے اتار چڑھاو سیمی کنڈکٹر سائیکل کے ساتھ بہت مطابقت رکھتے ہیں۔

ہائی ویلیو ایڈڈ مصنوعات پر طویل عرصے سے یورپی اور امریکی مینوفیکچررز کی اجارہ داری رہی ہے، اور گھریلو متبادل قریب ہے۔ بہت کم گھریلو IDM ماڈل فیکٹریاں ہیں۔ بنیادی عمل تمام یورپی اور امریکی مینوفیکچررز کے اندرون خانہ ہیں۔ وہ ڈیلیوری سائیکل کو کنٹرول کرنے کے لیے اپنی مصنوعات کے فوائد پر انحصار کرتے ہیں اور اس طرح پوری صنعت کے قیمت کے نظام کو کنٹرول کرتے ہیں۔ خاص طور پر ہائی وولٹیج MOS اور ہائی پاور IGBT کے لیے، پروڈکٹ کی ترسیل کا چکر اکثر 50 ہفتوں سے زیادہ ہوتا ہے، اور قیمتیں بنیادی طور پر 2016 کے بعد سے اوپر کی طرف چل رہی ہیں۔

2020 میں سرمایہ کاری کے مواقع 3-4 سال کے میکرو سائیکل ماحول سے آئیں گے جہاں سیمی کنڈکٹر سائیکل ٹھیک ہو رہا ہے اور بڑھ رہا ہے۔ IDM ماڈل کمپنیوں کے پاس فیبلیس کے مقابلے لاگت کی طرف زیادہ فوائد ہیں۔ متعلقہ صنعت کے سلسلے کے اہداف پر توجہ دینے کی سفارش کی جاتی ہے: ونگ ٹیک ٹیکنالوجی (600745)، جیجی مائیکرو الیکٹرانکس (300623)، یانگجی ٹیکنالوجی (300373)، تائیجی ٹیکنالوجی (300046)، چائنا مائیکرو الیکٹرانکس (600360)، اسٹار سیمی کنڈکٹر (603290)، چائنا (18105)، سٹار سیمی کنڈکٹر مائیکرو الیکٹرانکس (A19303)۔

رسک انتباہ

1) مقامی طور پر تیار کردہ چپس کی پیشرفت توقع سے کم ہے۔

2) انٹیگریٹڈ سرکٹ انڈسٹری کے لیے پالیسی سپورٹ کمزور ہو گئی ہے۔

3) غیر ملکی سیمی کنڈکٹر سازوسامان کمپنیاں گھریلو کمپنیوں کے سامان پر پابندی لگاتی ہیں۔

نوٹ: یہ مضمون "سیمک کنڈکٹر ونڈ وین" سے دوبارہ شائع کیا گیا ہے، جو املاک دانش کے حقوق کے تحفظ کی حمایت کرتا ہے۔ براہ کرم دوبارہ پرنٹ کے اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔

کمپنی کا فون نمبر: +86-0755-83044319
فیکس/FAX: +86-0755-83975897
ای میل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 منیجر لی

QQ: 332496225 منیجر Qiu

پتہ: کمرہ 809، بلڈنگ سی، ژانتاو ٹیکنالوجی بلڈنگ، نمبر 1079 منزی ایونیو، لونگہوا نیو ڈسٹرکٹ، شینزین