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IGBT行业发展现状及特点分析

新思界网 2018-08-03 14:05 发文


IGBT模块是由IGBT芯片与FWD芯片通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。IGBT已经广泛应用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域。在国内,尽管我国功率半导体市场占世界市场的50%以上,但是目前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比还存在很大差距,在中高端MOSFET及IGBT主流器件市场上,90%主要依赖进口,基本被国外欧美、日本企业垄断,核心技术均掌握在发达国家企业手中。


新思界产业研究中心发布的《2018-2022年中国功率半导体市场专题研究及投资可行性评估报告》认为,我国IGBT行业现状呈现以下特点:


技术水平与国外差距较大


目前,国内IGBT从业企业比较多,业务是IGBT的设计、制造、模组、IDM等,但IGBT芯片设计制造、模块封装、失效分析、测试等IGBT产业核心技术仍掌握在发达国家企业手中。


中国IGBT企业在研发与制造工艺方面极度缺乏经验,与世界先进水平差距很大,我国的功率半导体技术包括芯片设计、制造和模块封装技术目前都还处于起步阶段。


在模块封装技术方面,国内基本掌握了传统的焊接式封装技术,其中中低压模块封装厂家较多,高压模块封装主要集中在南车与北车两家公司。与国外公司相比,技术上的差距依然存在。国外公司基于传统封装技术相继研发出多种先进封装技术,能够大幅提高模块的功率密度、散热性能与长期可靠性,并初步实现了商业应用。


缺乏高端工艺开发人员


目前国内没有系统掌握IGBT制造工艺的人才。从国外先进功率器件公司引进是捷径。但单单引进一个人很难掌握IGBT制造的全流程,而要引进一个团队难度太大。国外IGBT制造中许多技术是有专利保护。


国内IGBT工艺设备配套困难


每道制作工艺都有专用设备配套。其中有的国内没有,或技术水平达不到。如:德国的真空焊接机,能把芯片焊接空洞率控制在低于1%,而国产设备空洞率高达20%到50%。


例如,IGBT目前已经发展到7.5代,第7代由三菱电机在2012年推出,三菱电机目前的水平可以看作7.5代,同时IGBT的下一代SiC技术已经在日本全面普及,无论三菱这样的大厂还是Fuji、Rohm这样的小厂都有能力轻松制造出SiC元件,我国目前停留在第三代水平上,差距在20年以上。


近几年中国IGBT产业在国家政策推动及市场牵引下得到迅速发展,已形成了IDM模式和代工模式的IGBT完整产业链,IGBT国产化的进程加快。新思界行业分析研究员表示:我国应加大在产业链上游层面的投资,改变目前功率器件领域封装强于芯片的现状。例如,株洲中车时代电气是国内唯一自主掌握了高铁动力IGBT芯片及模块技术的企业,并且已将产品打入到国际市场。


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