IGBT器件的國產(chǎn)化為何如此重要？

最近，國內(nèi)一家知名的新能源汽車公司召開了新車發(fā)布會(huì)，會(huì)議將自主研發(fā)IGBT技術(shù)納入其核心競爭力。為什么IGBT如此重要以至于企業(yè)將其視為核心競爭力？IGBT國產(chǎn)化面臨哪些困難？本文將通過IGBT器件的特點(diǎn)和應(yīng)用來探討其重要性。

為什么定位IGBT器件如此重要？

IGBT器件在汽車上的應(yīng)用

IGBT對我們的重要性

IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維護(hù)方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，隨著節(jié)能環(huán)保理念的進(jìn)步，IGBT產(chǎn)品在市場上越來越受歡迎，行業(yè)地位也越來越高。

IGBT是用于大電流、高壓應(yīng)用和快速終端設(shè)備的垂直功率MOSFET的自然演變。最新一代功率MOSFET器件極大地改善了RDS（ON）特性。然而，在高水平上，功率傳導(dǎo)損耗仍遠(yuǎn)高于IGBT技術(shù)。IGBT硅片的結(jié)構(gòu)與功率場效應(yīng)管非常相似。

IGBT是能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵钠骷ǔ１环Q為電力電子器件的“CPU”。IGBT作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，廣泛應(yīng)用于軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、新能源汽車等領(lǐng)域。

中國的IGBT產(chǎn)業(yè)有兩個(gè)主要特點(diǎn)

一、IGBT需求空間大

隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的出現(xiàn)，將CAD設(shè)計(jì)、離子注入、多層金屬化、納米光刻等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于IGBT器件中，IGBT設(shè)計(jì)技術(shù)將不斷得到推廣和改進(jìn)。

未來，IGBT器件的應(yīng)用將非常廣泛，涉及到生活的方方面面，這也是中國樂觀的原因。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，2017年我國IGBT市場規(guī)模為123.65億元，約占世界市場的一半，我國IGBT器件市場需求有巨大增長空間。

二。IGBT的應(yīng)用支持了工業(yè)控制和新能源的核心領(lǐng)域。

IGBT在工業(yè)控制和新能源領(lǐng)域的作用使其備受關(guān)注。我國IGBT的主要應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)、電器和新能源。工業(yè)上有電焊機(jī)、工業(yè)加熱和電鍍電源；電器上有感應(yīng)電爐、商用電爐、變頻空調(diào)和冰箱；新能源上主要有風(fēng)力發(fā)電和電動(dòng)汽車。

為什么定位IGBT器件如此重要？

IGBT在新能源汽車中的作用體現(xiàn)得淋漓盡致。對于新能源汽車來說，電池、BSM、電機(jī)效率等產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)峭晟频模嵘臻g有限。提高產(chǎn)品競爭力的最有效途徑是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)是IGBT芯片。同時(shí)，作為世界上最大的新能源汽車生產(chǎn)和銷售國，中國自然要發(fā)展這一核心技術(shù)，增強(qiáng)大國的聲音。

目前的IGBT市場主要由歐洲、美國、日本等國家壟斷。國內(nèi)IGBT元件幾乎依賴進(jìn)口，這給整個(gè)行業(yè)帶來了許多不確定性。近年來，電子元器件的國產(chǎn)化是一種趨勢，而IGBT等核心器件自然是國家蓬勃發(fā)展的重點(diǎn)之一。

IGBT器件的定位方法

盡管國內(nèi)對IGBT的需求一直在上升，但I(xiàn)GBT的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)仍受到歐美大多數(shù)IDM半導(dǎo)體制造商（德州儀器、英飛凌、ST、ADI、NXP等）的控制。直到2014年，中國才成功開發(fā)出8英寸IGBT專業(yè)芯片。

IGBT國產(chǎn)化面臨的最棘手的問題之一是IGBT生產(chǎn)過程中的困難。由于我國IGBT的制造尚處于起步階段，目前主要是“貼牌生產(chǎn)”。

由于這些企業(yè)沒有獨(dú)立的生產(chǎn)線，在生產(chǎn)大功率IGBT器件芯片的過程中，在細(xì)化和反加工的過程中，由于生產(chǎn)成本高、制造難度大，很難保證替代工廠的產(chǎn)量。隨著IGBT國產(chǎn)化進(jìn)程的加快，未來IGBT廠商可能會(huì)有自己的生產(chǎn)線。

隨著對環(huán)境保護(hù)和效率的新要求，未來IGBT器件將朝著大功率、集成化和智能化方向發(fā)展。