干貨：過電壓保護器件之TVS二極管替代

當電路出現(xiàn)過電流、過電壓或過熱情形時，自動引發(fā)相關功能部位的熔斷、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電路或用電設備作用的一類器件，我們稱之為電路保護器件。按照功能的不同，電路保護器件可分為：過電流保護器件、過電壓保護器件、過熱保護器件，其中過電壓保護器件包括：瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）、壓敏電阻（MOV）、陶瓷氣體放電管（GDT）、半導體放電管（TSS）等等。接下來，從2021年來分析過電壓保護器件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器件，具有極快的響應時間和高浪涌吸收能力。當TVS兩端經受瞬間的高能量沖擊時，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定數(shù)值，保護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，全球電子信息產業(yè)快速發(fā)展，硅資源作為集成電路發(fā)展基礎資源，整體產量保持穩(wěn)定增長，疊加2021年需求爆發(fā)，下半年價格高漲，全球產量達到412萬噸，其中中國產量321萬噸，主要增量由中國提供，2019年以來，環(huán)保政策趨嚴背景，國內去低端持續(xù)推進，中國工業(yè)硅產能持續(xù)下降，帶動全球工業(yè)硅產能穩(wěn)步收縮。

TVS二極管下游端：移動端為主要需求

從下游應用結構來看，目前全球移動終端是過電壓防護器件重要的應用市場，占比全球市場規(guī)模27.7%。另外，通信設備、家用電器、汽車電子、計算機等均為過電壓保護器件的重要應用市場。隨著新能源汽車、家居和家電智能化，預計未來工業(yè)設備、家用電器、新能源汽車用過電壓防護保護器件需求將會快速增長。

隨著智能手機的功能愈發(fā)強大而要求機身極致纖薄，芯片集成度迅速提高疊加全面屏趨勢、折疊屏趨勢，整體手機的ESD（靜電放電）現(xiàn)象惡化，凸顯出了TVS的重要性。。而大屏對LED背光源需求水漲船高，高端機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，帶動智能手機單機TVS需求量持續(xù)增長。

過電壓保護器件發(fā)展趨勢

就全球過電壓防護器件整體需求情況而言，下游需求移動終端和新能源汽車等帶動整體需求量持續(xù)增長，數(shù)據(jù)顯示，2021年全球過電壓防護器件需求量達2206億只，同比2020年增長11.1%。隨著下游移動終端和新能源汽車滲透率和單機需求持續(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)主導地位，國產替代持續(xù)推進，隨著國內一些本土半導體企業(yè)規(guī)模及技術快速發(fā)展，尤其在全球TVS龍頭企業(yè)安世半導體被中國大陸企業(yè)收購后，中國大陸過電壓防護器件企業(yè)市場份額大大增加，僅次美國企業(yè)。雖然目前國內相較美國成熟市場技術和產品仍存在部分差距，隨著產業(yè)持續(xù)擴張，國產化替代將持續(xù)推進。

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