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(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,具有高頻率、高電壓、大電流、易于開關等優(yōu)良性能,被業(yè)界譽為功率變流裝置的“CPU”。

集邦咨詢旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,電動汽車的發(fā)展將帶動IGBT市場總值持續(xù)成長,預估2021年IGBT的市場總值將突破52億美元。中國作為全球最大的IGBT需求市場,主要市場份額被歐美、日本企業(yè)所占據(jù),但是經(jīng)過多年努力,目前已建立起完整的IGBT產(chǎn)業(yè)鏈,下面將按照IDM、設計、制造、模組分類盤點國內IGBT產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)——

IDM

· 中車時代電氣

株洲中車時代電氣股份有限公司是中國中車旗下股份制企業(yè),其前身及母公司——中車株洲電力機車研究所有限公司創(chuàng)立于1959年,其現(xiàn)已形成了集IGBT產(chǎn)品設計、芯片制造等成套技術研究、開發(fā)、集成于一體的大功率IGBT產(chǎn)業(yè)化基地。

2008年,中車時代電氣(當時名為“南車時代電氣”)收購全球IBGT廠商丹尼斯,2009年建成國內首條高壓IGBT模塊封裝線,自2010年開始著手籌建國內首條專注于IGBT芯片的先進生產(chǎn)線。目前,中車時代電氣IGBT產(chǎn)品已從650V覆蓋至6500V,并批量應用于高鐵、電網(wǎng)、電動汽車、風電等領域,2017年其高壓IGBT模塊在電力系統(tǒng)收獲訂單,并成功研制世界最大容量壓接型IGBT。

· 比亞迪微電子

2003年,比亞迪成立深圳比亞迪微電子有限公司(即其“第六事業(yè)部”),致力于集成電路及功率器件的開發(fā)并提供產(chǎn)品應用的整套解決方案,其IGBT的研發(fā)制造主要由比亞迪微電子負責。2005年,比亞迪正式組建IGBT研發(fā)團隊,并于2007年建立IGBT模塊生產(chǎn)線,完成首款電動汽車IGBT模塊樣品組裝。

目前,比亞迪已相繼掌握IGBT芯片設計和制造、模組設計和制造、大功率器件測試應用平臺、電源及電控等環(huán)節(jié),擁有IGBT完整產(chǎn)業(yè)鏈。2018年底,比亞迪正式發(fā)布其自研車規(guī)級IGBT 4.0技術。全球市場研究機構集邦咨詢報告指出,比亞迪微電子憑借擁有終端的優(yōu)勢,在車用IGBT市場快速崛起,取得中國車用IGBT市場超過兩成的市占率,一躍成為中國銷售額前三的IGBT供應商。

· 士蘭微

杭州士蘭微電子股份有限公司成立于1997年,從集成電路芯片設計業(yè)務開始,逐步搭建了特色工藝的芯片制造平臺,并已將技術和制造平臺延伸至功率器件、功率模塊和MEMS傳感器的封裝領域,建立了較為完善的IDM經(jīng)營模式。

目前,士蘭微5英寸、6英寸芯片生產(chǎn)線已穩(wěn)定運行,8英寸芯片生產(chǎn)線也順利投產(chǎn),陸續(xù)完成了高壓BCD、超薄片槽柵IGBT、超結高壓MOSFET、高密度溝槽柵 MOSFET、快回復二極管、MEMS傳感器等工藝的研發(fā)。今年4月,士蘭微推出了應用于家用電磁爐的1350V RC-IGBT系列產(chǎn)品,據(jù)悉其所開發(fā)的IGBT已在多個領域通過了客戶的嚴格測試并導入量產(chǎn)。

· 華微電子

吉林華微電子股份有限公司成立于1999年,集功率半導體器件設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及產(chǎn)品營銷為一體,官網(wǎng)信息顯示其擁有4英寸、5英寸與6英寸等多條功率半導體分立器件及IC芯片生產(chǎn)線,芯片加工能力為每年400萬片,封裝資源為24億只/年,模塊360萬塊/年。

華微電子主要生產(chǎn)功率半導體器件及IC,目前已形成IGBT、MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT等為營銷主線的系列產(chǎn)品,其650V~1200V的Trench-FS IGBT平臺產(chǎn)品已通過客戶驗證。今年4月,華微電子擬募投8英寸生產(chǎn)線項目,600V-1700V各種電壓、電流等級IGBT芯片是該項目的重點之一。

· 重慶華潤微

華潤微電子(重慶)有限公司,即原中航(重慶)微電子有限公司,集半導體設計、研發(fā)、制造與服務一體化,以功率半導體器件、功率/模擬集成電路為產(chǎn)業(yè)基礎,面向工業(yè)電子、消費電子、汽車電子、5G通訊市場。具備功率器件、GaN、MEMS傳感器等技術開發(fā)和制造平臺。

重慶華潤微擁有國內第一條全內資8英寸專注功率器件晶圓生產(chǎn)線,月產(chǎn)能5.1萬片,工藝能力0.18微米,以及一條8英寸特種工藝生產(chǎn)線。目前該公司已啟動12英寸晶圓生產(chǎn)線及相關配套封測線建設規(guī)劃,主要生產(chǎn)MOSFET、IGBT、電源管理芯片等功率半導體產(chǎn)品。

· 臺基股份

湖北臺基半導體股份有限公司成立于2004年,是是國內大功率半導體器件領域為數(shù)不多的掌握前道(擴散)技術、中道(芯片制成)技術、后道(封裝測試)技術,并掌握大功率半導體器件設計、制造核心技術并形成規(guī)?;a(chǎn)的企業(yè)。

臺基股份主營產(chǎn)品為功率晶閘管、整流管、IGBT 模塊、電力半導體模塊等功率半導體器件,其早于5年前開始了IGBT模塊的研發(fā),目前基本具備IGBT設計、封裝測試的能力。近期,臺基股份定增募投“新型高功率半導體器件產(chǎn)業(yè)升級項目”,其中包含了月產(chǎn)4萬只IGBT模塊(兼容MOSFET等)封測線。

· 揚杰科技

揚州揚杰電子科技股份有限公司成立于2006年8月,致力于功率半導體芯片及器件制造、集成電路封裝測試等領域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,主營產(chǎn)品為各類電力電子器件芯片、功率二極管、整流橋、大功率模塊、DFN/QFN產(chǎn)品、SGT MOS及碳化硅SBD、碳化硅JBS等。

據(jù)了解,在IGBT方面揚杰科技于2018年3月控股了一條位于宜興的6英寸晶圓線,目前該生產(chǎn)線已經(jīng)量產(chǎn)IGBT芯片,主要應用于電磁爐等小家電領域。揚杰科技在互動平臺上表示,2018年度,公司IGBT芯片實際產(chǎn)出近6000片。

· 科達半導體

科達半導體有限公司成立于2007年,是由科達集團投資成立的高新技術企業(yè),主要從事IGBT、FRD、MOSFET等新型功率半導體器件(電力電子器件)的設計、生產(chǎn)和銷售,在深圳、浙江、山東等地區(qū)均設有銷售中心。

據(jù)科達半導體官方介紹,其擁有功率器件設計中心、性能測試實驗室和可靠性實驗室以及省級設計中心,省級功率半導體工程中心,在IGBT、FRD、MOSFET等多個產(chǎn)品領域開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權的多種規(guī)格產(chǎn)品,其中1200V IGBT被國家科技部列為國家重點新產(chǎn)品,產(chǎn)品廣泛應用于電磁爐、小功率變頻器、逆變焊機、無刷馬達控制器、UPS等領域。

設計

· 中科君芯

江蘇中科君芯科技有限公司成立于2011年,是一家專注于IGBT、FRD等新型電力電子芯片研發(fā)的中外合資高科技企業(yè)。中科君芯前身是中國科學院微電子研究所、中國科學院微電子研究所、中國物聯(lián)網(wǎng)研究與發(fā)展中心以及成都電子科大的三個研究團隊,最早始于上世紀80年代。

中科君芯官網(wǎng)介紹稱,公司目前形成具有市場競爭力的產(chǎn)品有650V、1200V、1700V系列IGBT芯片,并擁有222項專利,其中PCT專利12項。IGBT技術方面,中科君芯已開發(fā)出溝槽場終止(Trench -FS)電壓650V-6500V、單芯片電流8A-400A全系列IGBT芯片,成功解決了溝槽柵溝槽成型技術、載流子增強技術、晶圓減薄技術、背面高能離子注入技術、背面激光退火技術等關鍵工藝技術。

· 達新半導體

寧波達新半導體有限公司成立于2013年,是以海歸博士為主創(chuàng)立的一家中外合資的高科技公司,主要從事IGBT、MOSFET、FRD等功率半導體芯片與器件的設計、制造和銷售,擁有IGBT、MOSFET和FRD等功率半導體芯片的設計和工藝集成技術,建有IGBT產(chǎn)品性能測試、應用及可靠性試驗室,擁有一條測試和制造手段完備IGBT模塊研發(fā)生產(chǎn)線。

達新半導體官網(wǎng)介紹稱,其團隊在8英寸和6英寸晶圓制造平臺上同時開發(fā)成功平面型NPT、平面型FS、溝槽型NPT、溝槽型FS等IGBT芯片技術,能夠制造從600V至1700V, 可滿足大部分應用領域的IGBT芯片產(chǎn)品。另外,達新半導體已成功開發(fā)多種IGBT模塊產(chǎn)品,電壓等級涵蓋600V~3300V、電流等級涵蓋10A~1000A,可應用于逆變焊機、變頻器、感應加熱、大功率電源、UPS、新能源汽車、太陽能/風力發(fā)電、SVG等領域。

· 紫光微電子

無錫紫光微電子有限公司(原無錫同方微電子有限公司)成立于2006年,是紫光同芯微電子有限公司投資的一家高新技術企業(yè),是一家專注于先進半導體功率器件和集成電路的設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及產(chǎn)品銷售的集成電路設計企業(yè)。

據(jù)紫光微電子官網(wǎng)介紹,該公司開發(fā)和生產(chǎn)的SJ MOSFET、DT MOSFET、HV VDMOS、IGBT、IGTO、Half Bridge Gate Driver等半導體功率器件以及相關的電源管理集成電路等產(chǎn)品廣泛應用于節(jié)能、綠色照明、風力發(fā)電、智能電網(wǎng)、混合動力電動汽車、儀器儀表、消費電子等領域。IGBT方面,其以IGBT實際應用為設計基礎,使用NPT(非穿通型)和溝槽型FS(場終止型)IGBT技術為大功率應用客戶提供優(yōu)質可靠的系統(tǒng)解決方案。

· 無錫新潔能

無錫新潔能股份有限公司成立于2013年,主營業(yè)務為MOSFET、IGBT等半導體功率器件的研發(fā)設計及銷售,主要產(chǎn)品按照是否封裝可分為芯片和封裝成品,廣泛應用于消費電子、汽車電子、工業(yè)電子以及新能源汽車/充電樁、智能裝備 制造、物聯(lián)網(wǎng)、光伏新能源等領域。

據(jù)無錫新潔能官方介紹,目前其主要產(chǎn)品包括12V~200V溝槽型功率MOSFET(N溝道和P溝道)、30V~300V屏蔽柵功率MOSFET(N溝道和P溝道)、500V~900V超結功率MOSFET、600V~1350V溝槽柵場截止型IGBT,相關核心技術已獲得多項專利授權,四大系列產(chǎn)品均獲得江蘇省高新技術產(chǎn)品認定。

· 芯派科技

西安芯派電子科技有限公司成立于2008年,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體的高新技術企業(yè),產(chǎn)品包含低壓至高壓全系列MOSFET、IGBT、二極管、橋堆以及電源管理IC等。其總部位于西安,擁有省級重點實驗室西安半導體功率器件測試應用中心。

據(jù)了解,芯派科技自2016年研發(fā)出應用于1200V/900V/650V的IGBT功率器件,產(chǎn)品性能指標達到和國外同類產(chǎn)品的技術性能。目前其600V/1200V FS系列IGBT產(chǎn)品在工業(yè)類電源中批量使用,450V的IGBT產(chǎn)品適用于閃光燈應用與點火應用,NPT工藝的1200V/3300V IGBT系列產(chǎn)品適用于汽車行業(yè)。

制造

· ?華虹宏力

上海華虹宏力半導體制造有限公司由原上海華虹NEC電子有限公司和上海宏力半導體制造有限公司新設合并而成,是全球首家提供場截止型絕緣柵雙極型晶體管(FS IGBT)量產(chǎn)技術的8英寸集成電路芯片制造廠。

華虹宏力自2011年起就已成功量產(chǎn)了1200V非穿通型(NPT)IGBT;2013年600V-1200V FS IGBT實現(xiàn)量產(chǎn),隨后與多家合作單位陸續(xù)推出了600V、1200V、1700V等IGBT器件工藝,成功解決了IGBT的關鍵工藝問題,包括硅片翹曲及背面工藝能力等。據(jù)悉目前華虹宏力是國內唯一擁有IGBT全套背面加工工藝的晶圓代工企業(yè),同時正在加速研發(fā)6500V超高壓IGBT技術。

· 上海先進

上海先進半導體制造股份有限公司,前身為1988年由中荷合資成立的上海飛利浦半導體公司,擁有5英寸、6英寸、8英寸晶圓生產(chǎn)線,專注于模擬電路、功率器件的制造,自2004年開始提供IGBT國內、外代工業(yè)務。

上海先進2008年在國內建立IGBT背面工藝線,具備IGBT正面、背面、測試等完整的IGBT工藝能力,IGBT/FRD的電壓范圍覆蓋650V、1200V、1700V、3300V、4500V、6500V,技術能力包括PT、NPT、Field Stop,以及平面、溝槽IGBT等。其6英寸晶圓廠專注于平面IGBT和FRD工藝平臺,電壓覆蓋1200V~6500V,8英寸晶圓廠專注于Trench Field Stop IGBT工藝平臺,電壓覆蓋450V~1700V。

· 中芯國際

中芯國際集成電路制造有限公司是中國內地技術最全面、配套最完善、規(guī)模最大、跨國經(jīng)營的集成電路制造企業(yè),提供0.35微米到28納米8寸和12寸芯片代工與技術服務。

根據(jù)中芯國際官網(wǎng)介紹,其IGBT平臺從2015年開始建立,著眼于最新一代場截止型IGBT結構,采用業(yè)界最先進及主流的背面加工工藝,包括Taiko背面減薄工藝、濕法刻蝕工藝、離子注入、背面激光退火及背面金屬沉積工藝等,已完成整套深溝槽+薄片+場截止技術工藝的自主研發(fā),并相應推出600V~1200V等器件工藝,技術參數(shù)可達到業(yè)界領先水平。

· 方正微電子

深圳方正微電子有限公司成立于2003年,由方正集團聯(lián)合其他投資者共同創(chuàng)辦,專注于為客戶提供功率分立器件(如DMOS、IGBT、SBD和FRD)和功率集成電路(如BiCMOS、BCD和HV CMOS)等領域的晶圓制造技術。

根據(jù)官網(wǎng)介紹,方正微電子擁有兩條6英寸晶圓生產(chǎn)線,月產(chǎn)能達6萬片,產(chǎn)能規(guī)模居國內6英寸線前列,0.5微米/6英寸工藝批量生產(chǎn)能力躍居國內行業(yè)第二,未來月產(chǎn)能規(guī)劃將達8萬片。IGBT方面目前支持430V、600V Trench PT IGBT以及1200V、1700V Planar NPT IGBT等工藝及時。

· 華潤上華

無錫華潤上華科技有限公司隸屬于華潤集團旗下負責半導體業(yè)務的華潤微電子有限公司。華潤上華向客戶提供廣泛的晶圓制造技術,包括BCD、Mixed-Signal、HV CMOS、RFCMOS、Embedded-NVM、BiCMOS、Logic、MOSFET、IGBT、SOI、MEMS、Bipolar等標準工藝及一系列客制化工藝平臺。

據(jù)官網(wǎng)介紹,華潤上華擁有國內最大的6英寸代工線和一條8英寸代工線,6英寸月產(chǎn)能逾11萬片,八英寸生產(chǎn)線目前月產(chǎn)能已達3.5萬片,未來整體月產(chǎn)能規(guī)劃為6萬片,制程技術將提升至0.11微米。IGBT方面,華潤上華于2012年已宣布開發(fā)完成600V和1700V Planar NPT IGBT以及600V Trench PT IGBT工藝平臺。

模組

· 嘉興斯達

嘉興斯達半導體股份有限公司成立于2005年4月,是一家專業(yè)從事功率半導體元器件尤其是IGBT模塊研發(fā)、生產(chǎn)和銷售服務的國家級高新技術企業(yè),其主要產(chǎn)品為功率半導體元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等,已成功開發(fā)近600種IGBT模塊產(chǎn)品,電壓等級涵蓋100V~3300V,電流等級涵蓋10A~3600A。

在技術方面,嘉興斯達已開發(fā)出平面柵NPT型1200V全系列IGBT芯片和溝槽柵場中止650V、750V、1200V及1700V全系列IGBT芯片,解決了包括8英寸晶圓減薄技術、背面高能離子注入技術、背面激光退火激活技術以及溝槽柵挖槽成型技術等關鍵工藝技術。有數(shù)據(jù)顯示,2017年嘉興斯達在IGBT模塊領域的市場占有率排全球第9位。

· 芯能半導體

深圳芯能半導體技術有限公司成立于2013年,由深圳正軒科技、深圳國資委、深圳人才創(chuàng)新基金、達晨創(chuàng)投、方廣資本、廈門獵鷹等知名機構聯(lián)合投資,致力于IGBT芯片、IGBT驅動芯片以及大功率智能功率模塊的研發(fā)、應用和銷售。

目前芯能聚焦600V和1200V中小功率IGBT產(chǎn)品,IGBT單管、IPM、IGBT模塊和HVIC四個領域都有完善的產(chǎn)品序列,產(chǎn)品性能國內領先。產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)變頻器、伺服驅動器、變頻家電、電磁爐、工業(yè)電源、逆變焊機等領域;針對中大功率產(chǎn)品,芯能也能提供系統(tǒng)化解決方案:650V/450A和1200V/450A EconoDUAL智能IGBT功率模塊、34mm模塊、62mm模塊等產(chǎn)品均得到終端客戶的一致認可。

· 西安永電

西安中車永電電氣有限公司成立于2005年,是中車永濟電機有限公司全資控股的專門從事電力電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務的高技術企業(yè),主要產(chǎn)品包括IGBT?模塊、IPM模塊、整流管、晶閘管、組合元件等電力半導體器件,以及變流器、功率模塊、城軌地面整流裝置、地鐵單向導通裝置、充電機等裝置。

2011年12月,陜西省工業(yè)和信息化廳在西安經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)北車永濟研發(fā)中心主持召開了西安永電“6500V/600A、3300V/1200A、1700V/1200AIGBT模塊”新產(chǎn)品新技術鑒定會。與會專家一致認為,其6500V/600A、3300V/1200A和1700V/1200AIGBT模塊三種產(chǎn)品技術參數(shù)整體達到國際先進水平,其中6500V/600A產(chǎn)品指標達到國內水平,一致同意通過省級新產(chǎn)品鑒定。

· 宏微科技

江蘇宏微科技股份有限公司成立于2006年8月,立足于電力電子元器件行業(yè),業(yè)務范圍包括設計、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售新型電力半導體芯片、分立器件及模塊,如FRED、VDMOS、IGBT芯片、分立器件、標準模塊及用戶定制模塊(CSPM),并提供高效節(jié)能電力電子裝置的模塊化設計、制造及系統(tǒng)的解決方案。

2018年,宏微科技與北汽新能源成立宏微-北汽新能源IGBT聯(lián)合實驗室,計劃從芯片設計到模塊設計與封裝再到電機控制器設計與生產(chǎn),聯(lián)合打造電機控制器產(chǎn)業(yè)鏈。宏微科技年報顯示,2018年其電動汽車用IGBT模塊在SVG行業(yè)應用中逐步放量,同時客戶定制化產(chǎn)品也開始批量銷售。

· 威海新佳

威海新佳電子有限公司成立于2004年,注冊資本2000萬元,是專業(yè)從事新型電力電子器件及其應用整機產(chǎn)品設計、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的國家高新技術企業(yè)。

威海新佳是IGBT國家標準和交流固態(tài)繼電器行業(yè)標準起草單位之一,建有“國家高技術產(chǎn)業(yè)化示范工程”IGBT生產(chǎn)線、山東省電力電子器件工程技術研究中心,并先后承擔過國家發(fā)改委新型電力電子器件產(chǎn)業(yè)化專項項目、工信部電子發(fā)展基金項目等多項國家和省部級項目。

· 銀茂微電子

南京銀茂微電子制造有限公司成立于2007年11月,是江蘇銀茂(控股)集團有限公司控股公司。官網(wǎng)介紹稱,該公司一期項目以研發(fā)、制造和銷售擁有自主知識產(chǎn)權的新型電力電子模塊、全氣密半氣密高可靠性混合電路電子器件、大規(guī)模變流技術核心組件為主營業(yè)務,具備年產(chǎn)通用功率模塊65萬件和高壓大功率模塊10萬件以上的生產(chǎn)能力,是目前國內最大的電力電子功率模塊生產(chǎn)基地之一。

2019年6月14日,受江蘇省科技廳、南京市科技局委托,溧水區(qū)科技局組織銀茂微電子承擔的“江蘇省大功率IGBT模塊工程技術研究中心”項目通過驗收。

圖片聲明:封面圖片來源于正版圖片庫:拍信網(wǎng)。