| 外企引领IGBT技术创新 本土企业奋起直追 |
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| (2014-6-24 13:49:32) 1181人次浏览 |
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IGBT是节能与新能源领域核心电子元器件，被公认为是电力电子技术第三次革命最具代表性的产品。2012年，IGBT市场受制于太阳能双反，高铁事故等负面影响出现了少许的下跌，但2013年已回归稳定成长的步伐。相关市场研究机构预估，5年后IGBT市场将从2013年的36亿美元上升到60亿美元。电力领域、消费电子、汽车电子、新能源等传统和新兴领域的广泛需求，使得IGBT的市场前景依然广阔。
虽然对于IGBT在2014年的市场行情业界普遍看好，不过，Alberto Guerra同时也强调，不要陷入传统“过度供应与有限需求”的危险境地，逐步扩大生产能力，这是确保先进半导体技术经济可行性的决定因素。另外，应利用新的投资和创新，针对每个新性价比曲线，在市场接受的范围之内，持续的、以增量方式提高 IGBT芯片性能的能力。
实际上，在创新方面，各大企业从来都没有止步。为了增强自己竞争力，各大企业几乎都在不遗余力地推陈出新。如IR启动的第8代1200V IGBT系列。Alberto Guerra称，全新的第8代设计允许实现最佳的Vce（on），以降低功耗并提高功率密度进而实现超级强劲性能。新技术提供了柔软的开关特性，理想用于电机驱动应用，将dv/dt最小化以减少EMI和过电压，实现了可靠性及耐用性。在大电流功率模块中，当多个IGBT并联时，参数的有限分布提供了最佳的电路分配。薄片技术提供了提升的热阻和高达175°C的最大结温。Alberto Guerra告诉记者，IR的第8代IGBT平台提供了以工业应用为目标的超级技术，利用最佳的Vce（on），强劲和出色的开关特性，对IGBT平台进行专门的定制设计，以应对工业市场所要求的挑战。
意法半导体则主要是在沟槽栅场截止技术上进行创新，Gianfranco Calabro称，这项创新成果让意法半导体位列世界一流IGBT厂商之列。据Gianfranco Calabro介绍，沟槽结构可提高能效，在开关频率很高时可降低开关损耗，正 Vcesat电压降额特性可提高并联IGBT的开关性能；保证结温 Tj ≤175dC可提高开关的可靠性。Gianfranco CALABRO透露，意法半导体正在研制四个产品系列，以满足不同市场和拓扑结构的需求，覆盖从低开关频率到高开关频率的所有应用领域。
相比国外企业，本土IGBT企业尚处于追赶阶段，而且长期以来国内IGBT市场主要被欧美日系企业所垄断。不过，经过近些年的努力，国内的IGBT企业也取得了一些成绩和突破。“最近两年， 华虹宏力在IGBT最核心的背面和薄片工艺上陆续取得了突破，可以为客户提供业界最先进的一系列工艺，如背面高能注入、合金、激光退火和Taiko减薄等，助力客户生产出性能一流的国产芯片”。胡湘俊告诉记者，2013年华虹宏力600V-1200V trench LPT和FS IGBT工艺平台实现了稳定量产。其中LPT（light punch through）是在NPT IGBT的基础上实现了创造性的优化，其温升水平达到业界领先。而FS IGBT作为华虹宏力的第一代FS技术，可根据客户需求实现较厚的buffer层，从而带来极具竞争力的Vce和Eoff指标。“未来IGBT还是会向着低导通损耗，低开关损耗，小型化的方向发展。华虹宏力的第二代FS IGBT已经在产品验证阶段，计划在2014年正式推出，为客户带来更小的芯片面积，更低的Vce和Eoff”。 胡湘俊如是说。
虽然本土企业在IGBT市场取得了一定的成绩和突破，但由于此前IGBT市场一直由国外厂商垄断，且采用的都是IDM模式，国内整个IGBT产业链并不成熟，市场也不规范。胡湘俊指出， IGBT是大功率器件，是系统的能源核心，很多系统用户对国产IGBT器件信心度不足，甚至都不愿尝试。他认为，面对这一难点，除了IGBT业者拿出真正可靠、性能优秀的产品外，还需要国家从政策导向上给予一定的支持。当然，面对国际大厂的压力，本土企业也并非没有机会。胡湘俊称，国内业者更接近终端应用市场，可利用更好的沟通，灵活的商务模式，稳定的供应链迎接挑战。最重要的是练好内功，提供真正性能优异，可靠性过硬的产品。在这方面，华虹宏力的部分产品性能已经达到国际先进水平。另外，在十八届三中全会上，国家将半导体产业提到了战略高度，要求半导体器件更多地实现国产化。这为更多涉及电网、高铁等国家安全战略应用的IGBT产业，带来了巨大的利好消息。
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