第四节
IGBT国内外发展状况与进程

一、IGBT国际发展现状

目前，世界各大功率半导体公司对IGBT的研发热潮日益高涨，研究步伐和技术革新日益加快，IGBT芯片的设计与生产厂家有英飞凌、ABB、三菱、Dynex（中国南车，CSR）、IXYS、IR、飞利浦、摩托罗拉、富士电机、日立（Hitachi）、东芝（Toshiba）等，主要集中在欧、美、日等国家。

在市场驱动下，国内外公司纷纷加大对IGBT产业的投入。国外研发IGBT器件的公司主要有英飞凌、ABB、三菱、西门康、日立、富士电机、东芝、IXYS和APT公司等。现在，IGBT技术已基本成熟，实现了大规模商品化生产，IGBT产品电压规格涵盖600～6500V，电流规格涵盖2～3600A，形成了完善的IGBT产品系列。其中，赛米控、仙童（Fairchild）等企业在1700V及以下电压等级的消费级IGBT领域处于优势地位；ABB、英飞凌、三菱在1700～6500V电压等级的工业级IGBT领域占绝对优势，3300V以上电压等级的高压IGBT技术更是被英飞凌、ABB、三菱三家公司所垄断，它们代表着国际IGBT技术最高水平。

据调研机构IHS于2016年公布的报告可知，英飞凌以独占全球24.5%的份额高居榜首，三菱则以24.4%的份额位列第二，富士电机以12.2%的占有率列第三。全球IGBT市场份额占比如图11所示。

二、IGBT国内发展现状

近年来，在国家相关宏观政策的引导下，我国IGBT产业发展迅速。目前我国已基本掌握IGBT芯片技术，基板、引线、外壳等封装材料已经实现国产化，但生产加工设备还需依赖进口，且中国IGBT市场需求不能形成有效供给。

IGBT芯片是IGBT产业的核心，国内企业通过各种途径在IGBT芯片、模块等领域已经取得许多可喜进展。中车（原中国南车）通过并购英国Dynex半导体公司，充分利用欧洲丰富的技术资源，成立功率半导体海外研发中心，迅速掌握了先进的1200～6500V IGBT芯片设计、工艺制造及模块封装技术，并且在株洲建设了一条先进的8 in IGBT芯片及其封装生产线，目前已实现IGBT芯片量产。在模块封装技术方面，国内多个厂家基本掌握了传统的焊接式封装技术，其中，中低压IGBT模块封装厂家较多，高压IGBT模块封装主要集中在中车。但不可否认，IGBT芯片设计制造技术、IGBT模块封装设计制造技术、IGBT模块可靠性与失效分析技术、IGBT测试技术等IGBT产业核心技术仍与发达国家相关企业存在一定差距。

在整个IGBT产业的发展过程中，芯片的减薄工艺、背面工艺等难题的解决，不仅需要成熟的工艺技术，更需要先进的工艺设备。工艺设备的短缺是我国功率半导体产业发展过程中丞需解决的问题。半导体设备是一个高度垄断的行业，根据SEMI公布的数据显示，全球前十大企业占据了93.6%的市场份额。虽然我国半导体设备发展迅速，但多数专用设备处于试制阶段，不能满足国产化应用需要，尤其是光刻机等高端设备的技术尚未达到应用水平，目前主要依赖于从国外进口。

我国是全球最大的IGBT应用市场，但我国IGBT市场需求尚不能实现有效供给，这也是目前我国IGBT产业面临的巨大挑战。一方面，国内IGBT芯片自主生产速度远不能满足国内市场对IGBT芯片的需求，IGBT芯片依赖进口，尤其是智能电网、轨道交通等领域的高压大功率IGBT产品，市场供不应求，在交货周期与采购价格上完全受制于国外公司，使我国电力电子装备产业安全存在潜在风险。另一方面，目前国内的应用市场多被英飞凌、三菱、富士等国外厂家所占领，市场提供给国内IGBT开发企业的试错机会极少，国内IGBT即便开发出来也很难被市场采用。 VfH5DGXx+Omw/zuN+6/5GBOcwZJfOaA2Efk0geGfDp3J+baM37mVrQl0JRNTsn1p