IGBT作為一種功率半導體，IGBT應(ying)用非常廣泛，小到家電、大到飛機、艦船(chuan)、交通(tong)、電網等戰略性產業。IGBT已經全面取代了傳(chuan)統的Power MOSFET，可以(yi)說是電(dian)力電(dian)子行(xing)業里的“CPU”。
隨著(zhu)工業(ye)(ye)控制及電源(yuan)行(xing)業(ye)(ye)市場(chang)回暖，IGBT在領域的市場(chang)規模逐步擴大。IGBT是(shi)變頻器、逆變焊機(ji)等傳統工業(ye)(ye)控制及電源(yuan)行(xing)業(ye)(ye)的核心元(yuan)器件(jian)，且已在(zai)此(ci)領(ling)域(yu)中得到(dao)廣(guang)泛應用(yong)。同(tong)時IGBT在(zai)新能源汽車(che)領(ling)域(yu)中發(fa)揮(hui)著至關重要的(de)作用(yong)，中國新能源汽車(che)產(chan)量増速(su)高于全球水平，并(bing)且未來新能源汽車(che)的(de)市場(chang)規模在(zai)繼(ji)續(xu)擴張。
可以說我國(guo)擁有(you)著最大的(de)功(gong)率半導體市場，國(guo)內廠商在IGBT等高(gao)端器件在技術(shu)上與國(guo)際大公司相比還有(you)著一些差距。從市場上看，雖然英飛凌、 三菱和富士電機等國(guo)際廠商目前占有絕對(dui)的(de)市場優勢(shi)，但國(guo)內IGBT也(ye)在國(guo)產進程(cheng)中呈(cheng)顯出(chu)強勢(shi)崛起的(de)姿(zi)態(tai)。
斯(si)達(da)半導IGBT模塊
斯(si)達半導(dao)作為國內IGBT行業的(de)(de)領軍(jun)企業，其(qi)(qi)自主研(yan)發設(she)計的(de)(de)IGBT芯(xin)(xin)片和(he)快(kuai)恢復二(er)極(ji)管芯(xin)(xin)片是核心(xin)競爭力(li)之一。其(qi)(qi)中斯(si)達半導(dao)自主研(yan)發的(de)(de)第(di)二(er)代芯(xin)(xin)片FS-Trench已(yi)實現量產，成(cheng)功打破了國外企業常年(nian)對IGBT芯(xin)(xin)片的(de)(de)壟斷(duan)。
目前(qian)斯達半(ban)島的產品矩陣(zhen)覆蓋600V-3300V級別。主要優(you)勢在于超(chao)低的傳(chuan)導損(sun)耗和短路強度。
可以說全系(xi)列都是為(wei)高功率(lv)轉換(huan)器等(deng)應用(yong)而(er)設(she)計。在設(she)計上(shang)采(cai)(cai)用(yong)了低VCE（sat），溝槽式IGBT技術(shu)，低VCE（sat）的同(tong)(tong)時具備正溫度(du)系(xi)數，短路強度(du)僅為(wei)10μs。同(tong)(tong)時外(wai)殼采(cai)(cai)用(yong)了低電感設計(ji)，并用低熱阻氮化鋁襯底。AlSiC基板設計讓旗下(xia)IGBT產(chan)品具(ju)有高功率(lv)循環能力。
使用SiC設(she)計的(de)(de)(de)確會(hui)(hui)讓IGBT具有更高的(de)(de)(de)效率(lv)、更高的(de)(de)(de)頻率(lv)、更高的(de)(de)(de)工作溫度。但(dan)是(shi)它的(de)(de)(de)高價格，低(di)魯(lu)棒性以及(ji)還有一(yi)些其他問(wen)題在現(xian)階段實際上(shang)還未全部解(jie)決。但(dan)毫無疑問(wen)的(de)(de)(de)是(shi)在IGBT隨著新(xin)能源汽車(che)的(de)(de)(de)需求升級(ji)，SiC會(hui)(hui)在IGBT有著廣闊的(de)(de)(de)應用場景。
比亞迪半導體09年的(de)車(che)(che)規(gui)級IGBT 1.0技術，實現(xian)了我國(guo)在車(che)(che)用(yong)IGBT芯片技術(shu)上零(ling)的(de)突破。其后一直到IGBT 4.0技術，比亞(ya)迪IGBT產品(pin)在(zai)電(dian)流(liu)輸出、綜合損(sun)耗及溫度循(xun)環壽命等(deng)許多(duo)關鍵指標上超越了(le)國際主流(liu)企業產品(pin)。比亞(ya)迪目前可提供包含裸芯(xin)片、單管(guan)、功率模(mo)塊等(deng)不同(tong)形式的(de)IGBT產品(pin)，產品(pin)覆蓋(gai)750V、1200V電(dian)壓平(ping)臺(tai)，廣泛應用(yong)于工控領域、變(bian)頻家(jia)電(dian)領域、新能(neng)源汽車領域等(deng)。比亞(ya)迪功率半導體產業在(zai)IGBT及SiC芯(xin)片上看重模(mo)塊性能(neng)表現，高(gao)(gao)效率、高(gao)(gao)集成(cheng)、高(gao)(gao)可靠性是旗下IGBT產品(pin)的(de)突破方向。
IGBT4.0芯(xin)片通過精細化平面柵(zha)設計，電(dian)機的扭(niu)矩與輸(shu)出(chu)功率會非(fei)常高(gao)(gao)，在(zai)無需高(gao)(gao)功率輸(shu)出(chu)的工況中能(neng)夠(gou)大(da)大(da)降低能(neng)耗，綜合損耗較市(shi)場主流產(chan)品(pin)降低了(le)約20%。同時采用新一代自主研發(fa)的高(gao)(gao)密度溝槽柵(zha)技(ji)術，在(zai)可(ke)靠性(xing)及產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)上同樣有很大(da)突破。
中車時代電氣 IGBT模塊
株(zhu)洲中(zhong)(zhong)車時(shi)代電(dian)氣是國內唯一自主掌握(wo)了高鐵動力IGBT芯(xin)片(pian)及(ji)模塊(kuai)技術的企業，在1200V-6500V高壓模塊(kuai)上(shang)優勢(shi)明(ming)顯(xian)。中(zhong)(zhong)車時(shi)代半導體(ti)擁有(you)國內首條、全(quan)球第二(er)條8英寸IGBT芯(xin)片(pian)線(xian)。
TIM750ASM65-PSA是(shi)中車時代的6500V級(ji)的IGBT模(mo)(mo)塊，在高壓工況下(xia)，該模(mo)(mo)塊的VCE(SAT)仍不超(chao)(chao)過2.8V。同(tong)(tong)時，RthJC IGBT不超(chao)(chao)過0.095 K/W。基板材料同(tong)(tong)樣(yang)選擇了AlSiC。4500V級(ji)的TIM1200ASM45-PSA同(tong)(tong)樣(yang)擁有極低的RthJC，僅(jin)為0.008 K/W，壓降不超(chao)(chao)過2.3V。
從(cong)IGBT研發到生產全面能力來看，中車時代電氣的(de)產品系列很齊全。車規級IGBT的(de)量(liang)產裝(zhuang)車能力也很強。隨(sui)著IGBT模(mo)塊功率密度要(yao)求的(de)不(bu)斷提升和(he)成本的(de)不(bu)斷下降，中車時代已經(jing)開始(shi)從(cong)從(cong)封(feng)裝(zhuang)，散熱等角(jiao)度開始(shi)著手，在(zai)平(ping)面封(feng)裝(zhuang)方式上(shang)推出新(xin)產品和(he)技術。
小(xiao)結
國內還有(you)(you)許多實力強勁(jing)的(de)IGBT廠(chang)商(shang)，如士(shi)蘭微在(zai)(zai)300-600V穿通型IGBT工(gong)藝上就首屈一指(zhi)，中(zhong)科君(jun)芯則全面掌握650V-6500V全電壓段IGBT芯片技術，寧波達新(xin)采用(yong)自主IGBT芯片也(ye)推出了(le)涵蓋600V～1700V的(de)系列化模塊(kuai)。國內IGBT在(zai)(zai)芯片設(she)計、晶圓制造、模塊(kuai)封(feng)裝(zhuang)等整個產(chan)業(ye)鏈基(ji)本都已(yi)有(you)(you)布局，每個環節均(jun)有(you)(you)不少實力強勁(jing)的(de)企業(ye)。整體來看，中(zhong)國IGBT產(chan)業(ye)鏈正逐步(bu)具備國產(chan)替代能力。
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