2017-04-10 摘自電力電子網(wǎng)

      IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

     IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(而極管芯片)通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品;封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。

      IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn);當(dāng)前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的多為此類(lèi)模塊化產(chǎn)品，一般所說(shuō)的IGBT也指IGBT模塊;隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進(jìn)，此類(lèi)產(chǎn)品在市場(chǎng)上將越來(lái)越多見(jiàn)。

包括基板在內(nèi)的IGBT模塊構(gòu)架示意圖

 國(guó)內(nèi)IGBT廠(chǎng)商

       作為半導(dǎo)體分立器件重要的組成部分，IGBT潛在市場(chǎng)巨大。然而，縱觀(guān)全球IGBT市場(chǎng)，主要被日、歐、美等國(guó)刮分。

       中國(guó)擁有全球最大的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，但是本土IGBT廠(chǎng)商與英飛凌、三菱和富士電機(jī)等國(guó)際大廠(chǎng)相比仍有很大差距。據(jù)悉，大陸現(xiàn)在的IGBT等功率元器件幾乎都依賴(lài)進(jìn)口，形勢(shì)不容樂(lè)觀(guān)。

      目前，國(guó)內(nèi)的功率半導(dǎo)體技術(shù)包括芯片設(shè)計(jì)、制造和模塊封裝技術(shù)目前均處于起步階段。功率半導(dǎo)體芯片技術(shù)研究一般采取“設(shè)計(jì)+代工”模式，即由設(shè)計(jì)公司提出芯片設(shè)計(jì)方案，由國(guó)內(nèi)的一些集成電路公司代工生產(chǎn)。

      近年，中國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策推動(dòng)及市場(chǎng)牽引下得到迅速發(fā)展，已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈，IGBT國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程加快，有望擺脫進(jìn)口依賴(lài)。以下為國(guó)內(nèi)部分頂尖的IGBT廠(chǎng)商，涵蓋了設(shè)計(jì)到制造：

      近幾年國(guó)內(nèi)IGBT技術(shù)發(fā)展也比較快，國(guó)外廠(chǎng)商壟斷狀況逐漸被打破，已取得一定的突破。主要亮點(diǎn)有：

2011年12月，北車(chē)西安永電成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)、世界第四個(gè)能夠封裝6500V以上IGBT產(chǎn)品的企業(yè)；

2013年9月，中車(chē)西安永電成功封裝國(guó)內(nèi)首件自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的50A/3300V IGBT芯片；

2014年6月，中車(chē)株洲時(shí)代推出全球第二條、國(guó)內(nèi)首條8英寸IGBT芯片專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)投入使用；

2015年3月，天津中環(huán)自主研制的6英寸FZ單晶材料已批量應(yīng)用，8英寸FZ單晶材料也已經(jīng)取得重大突破；

2015年8月，上海先進(jìn)與比亞迪、 國(guó)家電網(wǎng)建立戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，正式進(jìn)入比亞迪新能源汽車(chē)用IGBT供應(yīng)鏈；

2015年10月，中車(chē)永電/上海先進(jìn)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)首個(gè)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的6500V高鐵機(jī)車(chē)用IGBT芯片通過(guò)高鐵系統(tǒng)上車(chē)試驗(yàn)；

2015年底，中車(chē)株洲所旗下時(shí)代電氣公司與北汽集團(tuán)旗下的北汽新能源簽署協(xié)議，全面啟動(dòng)汽車(chē)級(jí)IGBT、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等業(yè)務(wù)的合作，并宣布未來(lái)共同打造自主新能源汽車(chē)品牌。這被業(yè)界視為高鐵技術(shù)與汽車(chē)行業(yè)的一次深度“聯(lián)姻”，有望推動(dòng)IGBT等汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；

2016年5月，華潤(rùn)上華/華虹宏力基于6英寸和8英寸的平面型和溝槽型1700V、 2500V和3300V IGBT芯片已進(jìn)入量產(chǎn)。

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