IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣栅雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣栅型場效應管)組成(chéng)的複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(kāi)關等優良性能(néng),被業界譽爲功率變流裝置的“CPU”。
集邦咨詢旗下拓墣産業研究院數據顯示,電動汽車的發(fā)展將(jiāng)帶動IGBT市場總值持續成(chéng)長(cháng),預估2021年IGBT的市場總值將(jiāng)突破52億美元。中國(guó)作爲全球最大的IGBT需求市場,主要市場份額被歐美、日本企業所占據,但是經(jīng)過(guò)多年努力,目前已建立起(qǐ)完整的IGBT産業鏈,下面(miàn)將(jiāng)按照IDM、設計、制造、模組分類盤點國(guó)内IGBT産業鏈主要企業——
IDM
· 中車時代電氣
株洲中車時代電氣股份有限公司是中國(guó)中車旗下股份制企業,其前身及母公司——中車株洲電力機車研究所有限公司創立于1959年,其現已形成(chéng)了集IGBT産品設計、芯片制造等成(chéng)套技術研究、開(kāi)發(fā)、集成(chéng)于一體的大功率IGBT産業化基地。
2008年,中車時代電氣(當時名爲“南車時代電氣”)收購全球IBGT廠商丹尼斯,2009年建成(chéng)國(guó)内首條高壓IGBT模塊封裝線,自2010年開(kāi)始着手籌建國(guó)内首條專注于IGBT芯片的先進(jìn)生産線。目前,中車時代電氣IGBT産品已從650V覆蓋至6500V,并批量應用于高鐵、電網、電動汽車、風電等領域,2017年其高壓IGBT模塊在電力系統收獲訂單,并成(chéng)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(chéng)立深圳比亞迪微電子有限公司(即其“第六事(shì)業部”),緻力于集成(chéng)電路及功率器件的開(kāi)發(fā)并提供産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模塊生産線,完成(chéng)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台、電源及電控等環節,擁有IGBT完整産業鏈。2018年底,比亞迪正式發(fā)布其自研車規級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勢,在車用IGBT市場快速崛起(qǐ),取得中國(guó)車用IGBT市場超過(guò)兩(liǎng)成(chéng)的市占率,一躍成(chéng)爲中國(guó)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(chéng)立于1997年,從集成(chéng)電路芯片設計業務開(kāi)始,逐步搭建了特色工藝的芯片制造平台,并已將(jiāng)技術和制造平台延伸至功率器件、功率模塊和MEMS傳感器的封裝領域,建立了較爲完善的IDM經(jīng)營模式。
目前,士蘭微5英寸、6英寸芯片生産線已穩定運行,8英寸芯片生産線也順利投産,陸續完成(chéng)了高壓BCD、超薄片槽栅IGBT、超結高壓MOSFET、高密度溝槽栅 MOSFET、快回複二極管、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系列産品,據悉其所開(kāi)發(fā)的IGBT已在多個領域通過(guò)了客戶的嚴格測試并導入量産。
· 華微電子
吉林華微電子股份有限公司成(chéng)立于1999年,集功率半導體器件設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及産品營銷爲一體,官網信息顯示其擁有4英寸、5英寸與6英寸等多條功率半導體分立器件及IC芯片生産線,芯片加工能(néng)力爲每年400萬片,封裝資源爲24億隻/年,模塊360萬塊/年。
華微電子主要生産功率半導體器件及IC,目前已形成(chéng)IGBT、MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT等爲營銷主線的系列産品,其650V~1200V的Trench-FS IGBT平台産品已通過(guò)客戶驗證。今年4月,華微電子拟募投8英寸生産線項目,600V-1700V各種(zhǒng)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/模拟集成(chéng)電路爲産業基礎,面(miàn)向(xiàng)工業電子、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(kāi)發(fā)和制造平台。
重慶華潤微擁有國(guó)内第一條全内資8英寸專注功率器件晶圓生産線,月産能(néng)5.1萬片,工藝能(néng)力0.18微米,以及一條8英寸特種(zhǒng)工藝生産線。目前該公司已啓動12英寸晶圓生産線及相關配套封測線建設規劃,主要生産MOSFET、IGBT、電源管理芯片等功率半導體産品。
· 台基股份
湖北台基半導體股份有限公司成(chéng)立于2004年,是是國(guó)内大功率半導體器件領域爲數不多的掌握前道(dào)(擴散)技術、中道(dào)(芯片制成(chéng))技術、後(hòu)道(dào)(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(chéng)規模化生産的企業。
台基股份主營産品爲功率晶閘管、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(kāi)始了IGBT模塊的研發(fā),目前基本具備IGBT設計、封裝測試的能(néng)力。近期,台基股份定增募投“新型高功率半導體器件産業升級項目”,其中包含了月産4萬隻IGBT模塊(兼容MOSFET等)封測線。
· 揚傑科技
揚州揚傑電子科技股份有限公司成(chéng)立于2006年8月,緻力于功率半導體芯片及器件制造、集成(chéng)電路封裝測試等領域的産業發(fā)展,主營産品爲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産品、SGT MOS及碳化矽SBD、碳化矽JBS等。
據了解,在IGBT方面(miàn)揚傑科技于2018年3月控股了一條位于宜興的6英寸晶圓線,目前該生産線已經(jīng)量産IGBT芯片,主要應用于電磁爐等小家電領域。揚傑科技在互動平台上表示,2018年度,公司IGBT芯片實際産出近6000片。
· 科達半導體
科達半導體有限公司成(chéng)立于2007年,是由科達集團投資成(chéng)立的高新技術企業,主要從事(shì)IGBT、FRD、MOSFET等新型功率半導體器件(電力電子器件)的設計、生産和銷售,在深圳、浙江、山東等地區均設有銷售中心。
據科達半導體官方介紹,其擁有功率器件設計中心、性能(néng)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等多個産品領域開(kāi)發(fā)出擁有自主知識産權的多種(zhǒng)規格産品,其中1200V IGBT被國(guó)家科技部列爲國(guó)家重點新産品,産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(chéng)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。中科君芯前身是中國(guó)科學(xué)院微電子研究所、中國(guó)科學(xué)院微電子研究所、中國(guó)物聯網研究與發(fā)展中心以及成(chéng)都(dōu)電子科大的三個研究團隊,最早始于上世紀80年代。
中科君芯官網介紹稱,公司目前形成(chéng)具有市場競争力的産品有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(miàn),中科君芯已開(kāi)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(chéng)功解決了溝槽栅溝槽成(chéng)型技術、載流子增強技術、晶圓減薄技術、背面(miàn)高能(néng)離子注入技術、背面(miàn)激光退火技術等關鍵工藝技術。
· 達新半導體
甯波達新半導體有限公司成(chéng)立于2013年,是以海歸博士爲主創立的一家中外合資的高科技公司,主要從事(shì)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(chéng)技術,建有IGBT産品性能(néng)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)生産線。
達新半導體官網介紹稱,其團隊在8英寸和6英寸晶圓制造平台上同時開(kāi)發(fā)成(chéng)功平面(miàn)型NPT、平面(miàn)型FS、溝槽型NPT、溝槽型FS等IGBT芯片技術,能(néng)夠制造從600V至1700V, 可滿足大部分應用領域的IGBT芯片産品。此外,達新半導體已成(chéng)功開(kāi)發(fā)多種(zhǒng)IGBT模塊産品,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(néng)源汽車、太陽能(néng)/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(chéng)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,是一家專注于先進(jìn)半導體功率器件和集成(chéng)電路的設計研發(fā)、芯片加工、封裝測試及産品銷售的集成(chéng)電路設計企業。
據紫光微電子官網介紹,該公司開(kāi)發(fā)和生産的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(chéng)電路等産品廣泛應用于節能(néng)、綠色照明、風力發(fā)電、智能(néng)電網、混合動力\電動汽車、儀器儀表、消費電子等領域。IGBT方面(miàn),其以IGBT實際應用爲設計基礎,使用NPT(非穿通型)和溝槽型FS(場終止型)IGBT技術爲大功率應用客戶提供優質可靠的系統解決方案。
· 無錫新潔能(néng)
無錫新潔能(néng)股份有限公司成(chéng)立于2013年,主營業務爲MOSFET、IGBT等半導體功率器件的研發(fā)設計及銷售,主要産品按照是否封裝可分爲芯片和封裝成(chéng)品,廣泛應用于消費電子、汽車電子、工業電子以及新能(néng)源汽車/充電樁、智能(néng)裝備 制造、物聯網、光伏新能(néng)源等領域。
據無錫新潔能(néng)官方介紹,目前其主要産品包括12V~200V溝槽型功率MOSFET(N溝道(dào)和P溝道(dào))、30V~300V屏蔽栅功率MOSFET(N溝道(dào)和P溝道(dào))、500V~900V超結功率MOSFET、600V~1350V溝槽栅場截止型IGBT,相關核心技術已獲得多項專利授權,四大系列産品均獲得江蘇省高新技術産品認定。
· 芯派科技
西安芯派電子科技有限公司成(chéng)立于2008年,是一家集研發(fā)、生産和銷售爲一體的高新技術企業,産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,産品性能(néng)指标達到和國(guó)外同類産品的技術性能(néng)。目前其600V/1200V FS系列IGBT産品在工業類電源中批量使用,450V的IGBT産品适用于閃光燈應用與點火應用,NPT工藝的1200V/3300V IGBT系列産品适用于汽車行業。
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(chéng),是全球首家提供場截止型絕緣栅雙極型晶體管(FS IGBT)量産技術的8英寸集成(chéng)電路芯片制造廠。
華虹宏力自2011年起(qǐ)就已成(chéng)功量産了1200V非穿通型(NPT)IGBT;2013年600V-1200V FS IGBT實現量産,随後(hòu)與多家合作單位陸續推出了600V、1200V、1700V等IGBT器件工藝,成(chéng)功解決了IGBT的關鍵工藝問題,包括矽片翹曲及背面(miàn)工藝能(néng)力等。據悉目前華虹宏力是國(guó)内唯一擁有IGBT全套背面(miàn)加工工藝的晶圓代工企業,同時正在加速研發(fā)6500V超高壓IGBT技術。
· 上海先進(jìn)
上海先進(jìn)半導體制造股份有限公司,前身爲1988年由中荷合資成(chéng)立的上海飛利浦半導體公司,擁有5英寸、6英寸、8英寸晶圓生産線,專注于模拟電路、功率器件的制造,自2004年開(kāi)始提供IGBT國(guó)内、外代工業務。
上海先進(jìn)2008年在國(guó)内建立IGBT背面(miàn)工藝線,具備IGBT正面(miàn)、背面(miàn)、測試等完整的IGBT工藝能(néng)力,IGBT/FRD的電壓範圍覆蓋650V、1200V、1700V、3300V、4500V、6500V,技術能(néng)力包括PT、NPT、Field Stop,以及平面(miàn)、溝槽IGBT等。其6英寸晶圓廠專注于平面(miàn)IGBT和FRD工藝平台,電壓覆蓋1200V~6500V,8英寸晶圓廠專注于Trench Field Stop IGBT工藝平台,電壓覆蓋450V~1700V。
· 中芯國(guó)際
中芯國(guó)際集成(chéng)電路制造有限公司是中國(guó)内地技術最全面(miàn)、配套最完善、規模最大、跨國(guó)經(jīng)營的集成(chéng)電路制造企業,提供0.35微米到28納米8寸和12寸芯片代工與技術服務。
根據中芯國(guó)際官網介紹,其IGBT平台從2015年開(kāi)始建立,着眼于最新一代場截止型IGBT結構,采用業界最先進(jìn)及主流的背面(miàn)加工工藝,包括Taiko背面(miàn)減薄工藝、濕法刻蝕工藝、離子注入、背面(miàn)激光退火及背面(miàn)金屬沉積工藝等,已完成(chéng)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,技術參數可達到業界領先水平。
· 方正微電子
深圳方正微電子有限公司成(chéng)立于2003年,由方正集團聯合其他投資者共同創辦,專注于爲客戶提供功率分立器件(如DMOS、IGBT、SBD和FRD)和功率集成(chéng)電路(如BiCMOS、BCD和HV CMOS)等領域的晶圓制造技術。
根據官網介紹,方正微電子擁有兩(liǎng)條6英寸晶圓生産線,月産能(néng)達6萬片,産能(néng)規模居國(guó)内6英寸線前列,0.5微米/6英寸工藝批量生産能(néng)力躍居國(guó)内行業第二,未來月産能(néng)規劃將(jiāng)達8萬片。IGBT方面(miàn)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務的華潤微電子有限公司。華潤上華向(xiàng)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等标準工藝及一系列客制化工藝平台。
據官網介紹,華潤上華擁有國(guó)内最大的6英寸代工線和一條8英寸代工線,6英寸月産能(néng)逾11萬片,八英寸生産線目前月産能(néng)已達3.5萬片,未來整體月産能(néng)規劃爲6萬片,制程技術將(jiāng)提升至0.11微米。IGBT方面(miàn),華潤上華于2012年已宣布開(kāi)發(fā)完成(chéng)600V和1700V Planar NPT IGBT以及600V Trench PT IGBT工藝平台。
模組
· 嘉興斯達
嘉興斯達半導體股份有限公司成(chéng)立于2005年4月,是一家專業從事(shì)功率半導體元器件尤其是IGBT模塊研發(fā)、生産和銷售服務的國(guó)家級高新技術企業,其主要産品爲功率半導體元器件,包括IGBT、MOSFET、IPM、FRD、SiC等,已成(chéng)功開(kāi)發(fā)近600種(zhǒng)IGBT模塊産品,電壓等級涵蓋100V~3300V,電流等級涵蓋10A~3600A。
在技術方面(miàn),嘉興斯達已開(kāi)發(fā)出平面(miàn)栅NPT型1200V全系列IGBT芯片和溝槽栅場中止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(miàn)高能(néng)離子注入技術、背面(miàn)激光退火激活技術以及溝槽栅挖槽成(chéng)型技術等關鍵工藝技術。有數據顯示,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(néng)半導體
深圳芯能(néng)半導體技術有限公司成(chéng)立于2013年,由深圳正軒科技、深圳國(guó)資委、深圳人才創新基金、達晨創投、方廣資本、廈門獵鷹等知名機構聯合投資,緻力于IGBT芯片、IGBT驅動芯片以及大功率智能(néng)功率模塊的研發(fā)、應用和銷售。
目前芯能(néng)聚焦600V和1200V中小功率IGBT産品,IGBT單管、IPM、IGBT模塊和HVIC四個領域都(dōu)有完善的産品序列,産品性能(néng)國(guó)内領先。産品廣泛應用于工業變頻器、伺服驅動器、變頻家電、電磁爐、工業電源、逆變焊機等領域;針對(duì)中大功率産品,芯能(néng)也能(néng)提供系統化解決方案:650V/450A和1200V/450A EconoDUAL智能(néng)IGBT功率模塊、34mm模塊、62mm模塊等産品均得到終端客戶的一緻認可。
· 西安永電
西安中車永電電氣有限公司成(chéng)立于2005年,是中車永濟電機有限公司全資控股的專門從事(shì)電力電子産品的研發(fā)、生産、銷售、服務的高技術企業,主要産品包括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(miàn)整流裝置、地鐵單向(xiàng)導通裝置、充電機等裝置。
2011年12月,陝西省工業和信息化廳在西安經(jīng)濟技術開(kāi)發(fā)區北車永濟研發(fā)中心主持召開(kāi)了西安永電“6500V/600A、3300V/1200A、1700V/1200AIGBT模塊”新産品新技術鑒定會。與會專家一緻認爲,其6500V/600A、3300V/1200A和1700V/1200AIGBT模塊三種(zhǒng)産品技術參數整體達到國(guó)際先進(jìn)水平,其中6500V/600A産品指标達到國(guó)内水平,一緻同意通過(guò)省級新産品鑒定。
· 宏微科技
江蘇宏微科技股份有限公司成(chéng)立于2006年8月,立足于電力電子元器件行業,業務範圍包括設計、研發(fā)、生産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、标準模塊及用戶定制模塊(CSPM),并提供高效節能(néng)電力電子裝置的模塊化設計、制造及系統的解決方案。
2018年,宏微科技與北汽新能(néng)源成(chéng)立宏微-北汽新能(néng)源IGBT聯合實驗室,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産,聯合打造電機控制器産業鏈。宏微科技年報顯示,2018年其電動汽車用IGBT模塊在SVG行業應用中逐步放量,同時客戶定制化産品也開(kāi)始批量銷售。
· 威海新佳
威海新佳電子有限公司成(chéng)立于2004年,注冊資本2000萬元,是專業從事(shì)新型電力電子器件及其應用整機産品設計、研發(fā)、生産、銷售的國(guó)家高新技術企業。
威海新佳是IGBT國(guó)家标準和交流固态繼電器行業标準起(qǐ)草單位之一,建有“國(guó)家高技術産業化示範工程”IGBT生産線、山東省電力電子器件工程技術研究中心,并先後(hòu)承擔過(guò)國(guó)家發(fā)改委新型電力電子器件産業化專項項目、工信部電子發(fā)展基金項目等多項國(guó)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(chéng)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産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、大規模變流技術核心組件爲主營業務,具備年産通用功率模塊65萬件和高壓大功率模塊10萬件以上的生産能(néng)力,是目前國(guó)内最大的電力電子功率模塊生産基地之一。
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(guò)驗收。
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