功率半导体是半导体行业的一个细分领域,虽然不如集成电路那样被大众熟知,但其重要性却不容忽视。IGBT就是一种功率半导体,作为电子电力器件和系统中的“CPU”,是高效节能减排的主力军。
第七代技术和工艺改进。
IGBT,绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型晶体管)和MOS(绝缘栅场效应晶体管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,具有高频、高压、大电流、易于开关等优异性能,被业界誉为功率变换器的“CPU”。
TrendForce旗下TrendForce产业研究院数据显示,电动汽车的发展将带动IGBT市场产值的持续增长,预计5.2年IGBT市场产值将突破2021亿美元。中国作为全球最大的IGBT需求市场,主要市场份额被欧美日企业占据,但经过多年的努力,已建立起完整的IGBT产业链。产业链上的主要企业——
IDM
中车时代电气
株洲中车时代电气股份有限公司是中国中车旗下的股份制企业,其前身及母公司中车株洲电力机车研究所有限公司始建于1959年,是集研发、芯片制造等成套技术集成于一体的大功率IGBT产业化基地。
2008年,中车时代电气(时称“南车时代电气”)收购了全球领先的IGBT制造商丹尼斯公司。2009年,建成了国内首条高压IGBT模块封装线,这是一条先进的IGBT芯片生产线。目前,中车时代电气的IGBT产品已覆盖650V至6500V,并在高铁、电网、电动汽车、风电等领域实现批量应用。2017年,其高压IGBT模块在电力系统获得订单,并成功研发出全球最大容量压接式IGBT。
比亚迪微电子
2003年,比亚迪成立了深圳市比亚迪微电子有限公司(即其“第六事业部”),致力于集成电路及功率器件的研发,并提供产品应用的全套解决方案,其IGBT的研发和制造主要由比亚迪微电子负责。2005年,比亚迪正式成立IGBT研发团队,并于2007年建立了IGBT模块产线,完成了首批电动汽车用IGBT模块的样品组装。
目前,比亚迪已陆续掌握了IGBT芯片设计制造、模组设计制造、大功率器件测试应用平台、电源及电控等环节,拥有完整的IGBT产业链。2018年底,比亚迪正式发布自主研发的车规级IGBT 4.0技术。全球市场研究机构TrendForce指出,比亚迪微电子凭借终端优势,在车用IGBT市场迅速崛起,在中国车用IGBT市场取得20%以上的市占率,成为中国销量排名前三的IGBT供应商。
士兰微
杭州士兰微电子股份有限公司成立于1997年,从集成电路芯片设计业务起步,逐步构建了具有特色工艺的芯片制造平台,并将技术和制造平台延伸至功率器件、功率模块和集成电路领域。 MEMS传感器封装领域,已经建立了较为完善的IDM商业模式。
目前,士兰微5英寸、6英寸芯片产线运行稳定,8英寸芯片产线也已顺利投产。公司致力于栅极MOSFET、快恢复二极管、MEMS传感器等工艺的研发。今年1350月,士兰微推出了用于家用电磁炉的XNUMXV RC-IGBT系列产品。据悉,其研发的IGBT已通过多个领域客户的严格测试,并已实现量产。
中国微电子
吉林省小米电子有限公司成立于1999年,集功率半导体器件设计研发、芯片加工、封装测试、产品营销于一体,官网信息显示,其拥有4英寸、5英寸、6英寸功率半导体分立器件及IC芯片生产线,芯片加工能力4万片/年,封装资源2.4亿片/年,模块3.6万片/年。
中微电子主要生产功率半导体器件及集成电路,目前已形成IGBT、MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT等系列产品为主营业务,其650V~1200V Trench-FS IGBT平台产品已获得客户验证。今年8月,中微电子拟募投600英寸生产线项目,1700V~XNUMXV各电压、电流等级的IGBT芯片是项目重点之一。
重庆华润微
华润微电子(重庆)有限公司前身为中航工业(重庆)微电子有限公司,集半导体设计、研发、制造和服务于一体,以功率半导体器件和功率/模拟集成电路为产业基地。适用于工业电子、消费电子、汽车电子、5G通信市场。拥有功率器件、GaN、MEMS传感器等技术开发和制造平台。
重庆华润微电子拥有国内首条全资拥有的8英寸功率器件晶圆生产线,月产能51,000万片,制程能力0.18微米,并拥有一条8英寸特殊工艺生产线。目前,公司已启动12英寸晶圆生产线及相关封装测试线的建设规划,主要生产MOSFET、IGBT、电源管理芯片等功率半导体产品。
太极股份
湖北太极半导体有限公司成立于2004年,是国内大功率半导体器件领域为数不多的掌握前端(扩散)技术、中道(芯片制造)技术的企业之一。 )技术,以及后端(封装测试)技术。 )技术,掌握大功率半导体器件设计、制造的核心技术并形成规模化生产企业。
太极股份主要产品为功率晶闸管、整流器、IGBT模块、功率半导体模块等功率半导体器件,早在5年前就开始了IGBT模块的研发,目前基本具备IGBT的设计、封装和测试能力。近期,太极股份投资“新型大功率半导体器件产业升级项目”,其中包括月产40,000万只IGBT模块(兼容MOSFET等)的封装测试线。
扬杰科技
扬州扬杰电子科技有限公司成立于2006年XNUMX月,致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等领域的产业发展。主要产品有各种电力电子器件芯片、功率二极管、整流桥、大功率模块、DFN/QFN产品、SGT MOS及碳化硅SBD、碳化硅JBS等。
据了解,在IGBT方面,扬杰科技于6年2018月在宜兴举行了2018英寸晶圆线投产仪式。目前,该产线已量产IGBT芯片,主要应用于电磁炉等小家电领域。扬杰科技在互动平台上表示,6,000年,公司实际生产了近XNUMX颗IGBT芯片。
柯达半导体
科达半导体有限公司成立于2007年,是科达集团投资设立的高新技术企业,主营IGBT、FRD、MOSFET等新型功率半导体器件(电力电子器件)的设计、生产和销售,在深圳、浙江、山东等地区设有销售中心。
据科达半导体官方介绍,其拥有功率器件设计中心、性能测试实验室和可靠性实验室,以及省级设计中心和省级功率半导体工程中心。在该领域,我们开发了多种拥有自主知识产权的产品。其中,1200V IGBT被科技部列为国家重点新产品。产品广泛应用于电磁炉、小功率变频器、逆变焊机、无刷电机控制器、UPS等领域。
设计
中科君信
江苏中科俊芯科技有限公司成立于2011年,是一家专注于IGBT、FRD等新型电力电子芯片研发的中外合资高新技术企业。中科俊芯的前身是中国科学院微电子研究所、中国科学院微电子研究所、中国物联网研究发展中心和成都电子科技大学三个科研团队,最早起步于1980世纪XNUMX年代。
据中科俊芯官网介绍,公司目前拥有包括650V、1200V、1700V系列IGBT芯片在内的具有市场竞争力的产品,拥有专利222项,其中PCT专利12项。在IGBT技术方面,中科俊芯已开发出沟槽场终止(Trench-FS)电压650V-6500V、单片电流8A-400A的全系列IGBT芯片,成功解决了沟槽栅沟槽形成技术、载流子增强技术、晶圆减薄技术、背面高能离子注入技术、背面激光退火技术等关键工艺技术。
大芯半导体
宁波大芯半导体有限公司成立于2013年,是一家主要由留学回国人员创办的中外合资高科技公司,主要从事IGBT、MOSFET、FRD等功率半导体芯片及器件的设计、制造和销售,拥有IGBT、MOSFET及FRD等功率半导体芯片设计及工艺集成技术,建有IGBT产品性能测试、应用及可靠性实验室,拥有完整的IGBT模块研发生产线及测试、制造手段。
据大芯半导体官网介绍,其团队已在8英寸和6英寸晶圆制造平台上同时成功开发平面NPT、平面FS、沟槽NPT、沟槽FS等IGBT芯片技术,制造从600V到1700V的IGBT芯片产品,能够满足大部分应用领域。此外,大芯半导体已成功开发出多种IGBT模块产品,电压等级从600V到3300V,电流等级从10A到1000A,可应用于逆变焊机、变频器、感应加热、大功率电源、UPS、新能源汽车、太阳能/风能发电、SVG等。
紫光微电子
无锡紫光微电子有限公司(原无锡同方微电子有限公司)成立于2006年,是紫光同芯微电子股份有限公司投资设立的高新技术企业,是一家专注于先进半导体功率器件的公司。器件和集成电路。一家从事设计开发、芯片加工、封装测试和产品销售的集成电路设计企业。
据紫光微电子官网介绍,公司研发生产的SJ MOSFET、DT MOSFET、HV VDMOS、IGBT、IGTO、半桥栅极驱动器等半导体功率器件及相关电源管理集成电路广泛应用于节能减排、绿色照明、风力发电、智能电网、混合动力/电动汽车、仪器仪表、消费电子等领域。在IGBT方面,立足于IGBT的实际应用,采用NPT(非穿通)和沟槽FS(场截止)IGBT技术,为大功率应用客户提供优质可靠的系统解决方案。
无锡新清洁能源
无锡新洁能源股份有限公司成立于2013年,主营业务为MOSFET、IGBT等半导体功率器件的研发、设计与销售,主要产品按是否封装可分为芯片和封装产品,广泛应用于消费电子、汽车电子、工业电子及新能源汽车/充电桩、智能装备制造、物联网、光伏新能源等领域。
据无锡新洁能官方介绍,其目前主要产品包括12V~200V沟槽功率MOSFET(N沟道和P沟道)、30V~300V屏蔽栅极功率MOSFET(N沟道和P沟道)、500V~900V超结功率MOSFET、600V~1350V沟槽栅极场截止IGBT,相关核心技术已获得多项专利授权,四大系列产品均被认定为江苏省高新技术产品。
芯派
西安芯派电子科技有限公司成立于2008年,是一家集研发、生产、销售为一体的高新技术企业,产品涵盖低压至高压全系列MOSFET、IGBT、二极管、桥堆以及电源管理IC等。公司总部位于西安,拥有省级重点实验室——西安半导体功率器件测试与应用中心。
据了解,芯派科技自1200年起陆续开发900V/650V/2016V三档IGBT功率器件,产品性能指标已达到国外同类产品的技术性能。目前,其600V/1200V FS系列IGBT产品批量应用于工业电源,450V IGBT产品适用于闪光灯应用和点火应用,NPT工艺1200V/3300V IGBT系列产品适用于汽车行业。
制造
华虹格蕾丝
上海华虹宏力半导体制造有限公司是由原上海华虹NEC电子有限公司与上海宏力半导体制造有限公司合并新成立的,是全球首家能够提供场截止绝缘栅双极晶体管(FS IGBT)量产技术的8英寸集成电路芯片制造工厂。
华虹宏力自1200年起成功量产2011V非穿通(NPT)IGBT;2013年实现600V-1200V全场域IGBT量产,随后与多家合作单位推出600V、1200V、1200V等IGBT器件工艺,成功解决了IGBT硅片翘曲变形、背面加工能力等关键工艺难题。据悉,华虹宏力是目前国内唯一一家拥有IGBT全套背面加工技术的晶圆代工厂,并正在加快推进1700V超高压IGBT技术研发。
上海先进
上海先进半导体制造有限公司前身为上海飞利浦半导体有限公司,是一家成立于1988年的中荷合资企业,拥有5英寸、6英寸、8英寸晶圆生产线,专注于模拟电路和功率器件的制造。自2004年起,提供IGBT国内外代工业务。
上海先进于2008年在中国建成IGBT背面工艺线,拥有IGBT正面、背面及测试等完整的工艺能力。IGBT/FRD电压范围涵盖650V、1200V、1700V、3300V、4500V、6500V,工艺包括PT、NPT、场截止以及平面和沟槽IGBT。其6英寸晶圆厂专注于平面IGBT和FRD工艺平台,电压范围涵盖1200V至6500V;其8英寸晶圆厂专注于沟槽场截止IGBT工艺平台,电压范围涵盖450V至1700V。
中芯国际
中芯国际是中国大陆技术最全面、配套设施最齐全、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业,提供0.35微米至28纳米8英寸和12英寸芯片代工和技术服务。
据中芯国际官网介绍,其IGBT平台自2015年建立以来,围绕最新一代场截止IGBT结构,采用业界最先进、主流的背面处理技术,包括Taiko背面减薄工艺、湿法刻蚀工艺、离子注入、背面激光退火和背面金属沉积工艺等,已完成自主研发全套深沟槽+晶圆+场截止技术,并相应推出了600V~1200V等器件工艺,技术参数均能达到业界领先水平。
方正微电子
深圳市方正微电子股份有限公司由方正集团等投资者于2003年投资成立,专注于为客户提供功率分立器件(如DMOS、IGBT、SBD和FRD)和功率集成电路(如BiCMOS、BCD和HV CMOS)等领域的晶圆制造技术。
据官网介绍,方正微电子拥有两条6英寸晶圆生产线,月产能60,000万片晶圆;第二,未来月产能规划达到80,000万片;IGBT目前及时支持430V、600V Trench PT IGBT和1200V、1700V Planar NPT IGBT等工艺。
华润上华
无锡华润上华科技有限公司是华润微电子股份有限公司的子公司,负责华润集团的半导体业务。华润上华为客户提供广泛的晶圆制造技术,包括BCD、Mixed-Signal、HV CMOS、RFCMOS、Embedded-NVM、BiCMOS、Logic、MOSFET、IGBT、SOI、MEMS、Bipolar等标准工艺以及一系列定制化的化学工艺平台。
据官网介绍,华润上华拥有国内最大的6英寸晶圆代工线和8英寸晶圆代工线,110,000英寸生产线月产能超过6万片。整体月产能规划为60,000万片,工艺技术将升级至0.11微米。在IGBT方面,华润上华于2012年宣布已完成600V及1700V平面NPT IGBT和600V沟槽PT IGBT工艺平台的开发。
模块
嘉兴之星
嘉兴星光半导体有限公司成立于2005年600月,是一家专业从事功率半导体元器件特别是IGBT模块研发、生产和销售的国家高新技术企业,主要产品为功率半导体器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等,已成功开发近100款IGBT模块产品,电压等级覆盖3300V至10V,电流等级覆盖3600A至XNUMXA。
技术方面,嘉兴星光已开发出全系列平面栅NPT型1200V IGBT芯片和全系列沟槽栅场截止型650V、750V、1200V及1700V IGBT芯片,解决了包括8英寸晶圆减薄技术、背面高能离子注入技术、背面激光退火激活技术以及沟槽栅沟槽形成技术等关键工艺技术。数据显示,2017年,嘉兴星光在IGBT模块领域的市场份额位居全球第九。
核心能量
深圳市芯能半导体科技有限公司成立于2013年,由深圳正玄科技、深圳市国资委、深圳市人才创新基金、达晨创投、方广资本、厦门猎鹰等知名机构共同投资,致力于IGBT芯片、IGBT驱动芯片及大功率智能功率模块的研发、应用及销售。
目前,新能专注于600V、1200V中小功率IGBT产品,在IGBT单管、IPM、IGBT模块、HVIC四大领域拥有完整的产品序列,且产品性能国内领先。产品广泛应用于工业变频器、伺服驱动器、变频家电、电磁炉、工业电源、逆变焊机等领域;针对中大功率产品,新能也能提供系统化的解决方案:650V/450A和1200V/450A EconoDUAL智能IGBT功率模块、34mm模块、62mm模块等产品得到了终端客户的一致认可。
西安永电
西安中车永电电气有限公司成立于2005年,是中车永济电气股份有限公司全资拥有的专业从事电力电子产品研发、生产、销售和服务的高新技术企业。主要产品包括IGBT模块、IPM模块、整流器、晶闸管、组合元件等电力半导体器件,以及换流器、功率模块、城轨地面整流器、地铁单向传导装置、充电机等装置。
2011年6500月,陕西省工业和信息化厅在西安经济技术开发区北车永济研发中心主持召开了西安永电“600V/3300A、1200V/1700A、1200V/6500A IGBT模块”新产品新技术鉴定会。与会专家一致认为,其600V/3300A、1200V/1700A、1200V/6500A IGBT模块技术参数整体达到国际先进水平,600V/XNUMXA产品指标达到国内水平,同意通过省级新产品鉴定。
宏科技
江苏鸿威科技股份有限公司成立于2006年XNUMX月,立足于电力电子元器件行业,经营范围包括新型功率半导体芯片、分立器件及模块的设计、研发、生产和销售,如FRED、VDMOS、IGBT芯片、分立器件、标准模块及定制模块(CSPM),并提供高效节能电力电子装置的模块化设计、制造及系统解决方案。
2018年,宏微科技与北汽新能源成立了宏微-北汽新能源IGBT联合实验室,计划共同打造从芯片设计到模块设计封装再到电机控制器设计生产的全产业链。宏微科技年报显示,2018年,其电动汽车用IGBT模块在SVG行业出货量逐步提升,客户定制产品也开始批量销售。
威海新佳
威海新佳电子有限公司成立于2004年,注册资本20万元。是一家专业从事新型电力电子器件及其应用成套产品设计、研发、生产和销售的国家高新技术企业。
威海信佳是IGBT国家标准、交流固态继电器行业标准起草单位之一,承担了国家发改委新型电力电子器件产业化专项、工信部电子发展基金项目等多项国家级、省部级项目。
银茂微电子
南京银茂微电子制造有限公司成立于2007年650,000月,是江苏银茂(控股)集团有限公司的控股公司。官网显示,该公司一期项目主要从事研发和生产具有自主知识产权的新型电力电子模块、全气密和半气密高可靠性混合电路电子器件、大型变流器技术核心部件的研发、制造和销售。具备年产通用功率模块100,000万只、高压大功率模块XNUMX万只以上的生产能力。是目前国内最大的电力电子功率模块生产基地之一。
14年2019月XNUMX日,受江苏省科技厅、南京市科技局委托,溧水区科技局组织银茂微电子承担的“江苏省大功率IGBT模块工程技术研究中心”项目通过验收。