供應(yīng)三菱IGBT-IPM模塊PM75RLA120在有源電力濾波器中的應(yīng)用

4.電動汽車
       電動汽車最關(guān)鍵的瓶頸是電機驅(qū)動控制和充放電，這些更離不開由IGBT組成的逆變橋。北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、中科院等機構(gòu)都在研究電動車的樣車、仿真車時都采用了英飛凌（Infenion）HybdPACK 的IGBT功率模塊，適用于最大電池電壓為450V且功率高達20kW的輕度混合動力汽車。這種模塊以英飛凌（Infenion）領(lǐng)先的IGBT溝槽柵場截止技術(shù)為基礎(chǔ),可實現(xiàn)較低的開關(guān)損耗.HybdPACK 1經(jīng)過專門設(shè)計,長期工作結(jié)為150℃,采用六管三相橋結(jié)構(gòu),額定值高達400A/600V。
       5.智能電網(wǎng)
       廣義上講，風(fēng)電、光伏發(fā)電等都是智能電網(wǎng)電源側(cè)的重要組成部分。在電網(wǎng)部分的高壓直流輸電、FACTS柔性輸電技術(shù)，負荷側(cè)的電機變頻控制、智能家電產(chǎn)品、LED照明驅(qū)動等方面也對IGBT等功率半導(dǎo)體形成了大量的需求。

三、現(xiàn)狀
      目前IGBT主流廠家：為德國Infineon（英飛凌），瑞士ABB，美國飛兆（Fairchild），本三菱、FUJI等。歐美品牌的產(chǎn)品主要用在電力電子和通訊行業(yè)，而本的品牌主要用于電磁爐、變頻空調(diào)、冰箱、洗衣機等家電類居多。近幾年英飛凌的IGBT單管也在家電類產(chǎn)品中占有一席之地，而三菱的 IGBT模塊在也開始大量應(yīng)用于軍工、電力電子等行業(yè)。
      IGBT的產(chǎn)業(yè)化在我國還屬空白。無論技術(shù)、設(shè)備還是人才，我國都處于全方位的落后狀態(tài)。雖然國家在“八五”和“九五”期間分別立項支持了IGBT的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，但是由于各種客觀原因，這些攻關(guān)的成果只是做出了技術(shù)樣品，而沒能把技術(shù)樣品變?yōu)楣こ坍a(chǎn)品并且實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。很長時間以來，在半導(dǎo)體行業(yè)中有相當一部分人認為我們國家已掌握了0.15微米、8英寸的集成電路技術(shù)，IGBT的0.5微米、6英寸的技術(shù)應(yīng)沒有太大難度。事實上它們的差別在于：集成電路的技術(shù)難點在于拓撲結(jié)構(gòu)及版圖設(shè)計，其生產(chǎn)工藝較為規(guī)范化和標準化，只要版圖設(shè)計好了，在一條常規(guī)的線寬合適的IC流水線上流片應(yīng)不會有太大的問題；而IGBT正好相反，其設(shè)計技術(shù)相對而言不太復(fù)雜，但由于其大電流、高電壓、高頻和高可靠的要求，加工工藝十分特殊和復(fù)雜。目前，全國還沒有一條較完備的 IC工藝線可以從頭到尾完成IGBT的生產(chǎn)。另外，對于不同電壓等級和頻率范圍的IGBT，其主要工藝也有較大差異，從而增加了IGBT生產(chǎn)的特殊性和復(fù)雜性。

我國的IGBT器件之所以沒能最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有一個重要原因是缺少產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)經(jīng)驗和人才。隨著近幾年來海歸派回國創(chuàng)業(yè)，這一狀況在某種程度上得到了改善。此外，國內(nèi)高校和研究機構(gòu)的興趣大多轉(zhuǎn)移到SiC和GaN寬禁帶半導(dǎo)體器件及電源管理芯片方向，目前國內(nèi)只有兩三家高校及院所還在進行與IGBT器件相關(guān)的研發(fā)，并且主要限于計算機仿真研究。這就導(dǎo)致了我國在IGBT設(shè)計和研發(fā)方面的人才奇缺。
      IC的電熱學(xué)特點是電流小、電壓低、對散熱沒有太高要求，因此，IC的工藝特點是淺結(jié)、薄膜和片厚。而IGBT正好相反，其特點是電流大、電壓高和頻率高，因此對散熱的要求非常高，這樣，就必然導(dǎo)致IGBT的工藝特點是結(jié)深、膜厚和片薄。另外，應(yīng)用系統(tǒng)對IGBT器件的可靠性要求也很高。
IGBT 作為一種主流器件，在國際上已經(jīng)發(fā)展到了商業(yè)化的第五代，而我國只有少數(shù)企業(yè)從事中小功率IGBT的封裝，而且尚未形成規(guī)?；a(chǎn)。我國在IGBT芯片的產(chǎn)業(yè)化以及大功率IGBT封裝領(lǐng)域的技術(shù)更是一片空白。因此，探索更加積極、有效的模式，促成電子器件企業(yè)的技術(shù)融合、取長補短，實現(xiàn)IGBT的產(chǎn)業(yè)化，才能盡快填補我國基礎(chǔ)工業(yè)中先進電力電子器件的空白
      值得關(guān)注的是，不少海龜利用民間資本已經(jīng)試水IGBT的國產(chǎn)化，主要代表有嘉興斯達半導(dǎo)體的沈華、南京銀茂微的莊偉東、無錫鳳凰的屈志軍、東營科達的陳智勇等。但絕大多數(shù)尚處于實驗室階段或為人代工封測，真正意義的國產(chǎn)IGBT產(chǎn)業(yè)才剛剛起步，海龜們更多的體會是創(chuàng)業(yè)的艱辛而非創(chuàng)新的喜悅。
      國外公司在IGBT的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方面對我國還是實行嚴密的封鎖策。這就嚴重制約了IGBT器件在我國的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

四、策
      微電子技術(shù)是對信號的處理和轉(zhuǎn)換，可以提高人們的工作效率和生活質(zhì)量；而電力電子是對電能的控制和變換，可以提高用電效率和改善用電質(zhì)量，也是工業(yè)化和信息化融合的關(guān)鍵技術(shù)。集成電路和電力半導(dǎo)體器件在國民經(jīng)濟發(fā)展中地位同樣重要，兩者相輔相成。然而，同樣重要的技術(shù)并沒有得到同樣的重視，國家在2000 年出臺了18號文件，重點支持集成電路和軟件技術(shù)的發(fā)展，沒有將新型電力半導(dǎo)體器件列入其中。國家十一五重大專項中，新型電力半導(dǎo)體器件又未能進入支持目錄。
      針對IGBT產(chǎn)業(yè)，必須運用系統(tǒng)工程打造產(chǎn)業(yè)化體系。在設(shè)計領(lǐng)域，應(yīng)重點利用海歸技術(shù)人員所掌握的國際先進技術(shù)和國內(nèi)部分高校和研究所的前期經(jīng)驗；在芯片制造領(lǐng)域，應(yīng)充分利用國內(nèi)已有的IC和分立器件生產(chǎn)線，補充必要的生產(chǎn)設(shè)備；在封裝領(lǐng)域，應(yīng)重點發(fā)展單管大尺寸封裝（TO-220以上）、標準功率模塊、智能化功率模塊和用戶定制功率模塊；在測試領(lǐng)域，應(yīng)發(fā)展新型器件的動靜態(tài)特性測試、可靠性試驗及失效分析手段；在原材料領(lǐng)域，應(yīng)重點發(fā)展高阻外延單晶、區(qū)熔單晶和磁場直拉單晶；在設(shè)備領(lǐng)域，應(yīng)重點發(fā)展大面積減薄、微細刻蝕、大束流離子注入等設(shè)備；針對應(yīng)用特性，應(yīng)重點研究器件和電路接口方面的技術(shù)問題，如驅(qū)動和保護電路的設(shè)計等；針對人才培養(yǎng)，短期可以從國外引進一批有著豐富實踐經(jīng)驗的高層次技術(shù)人才，長期則需要在國內(nèi)高校培養(yǎng)新型電力半導(dǎo)體器件的設(shè)計和制造人才。
      根據(jù)我國IGBT產(chǎn)業(yè)化的特點和需要，在產(chǎn)業(yè)化的進程中要給予相關(guān)策支持，如zf采購、財補貼、稅收優(yōu)惠、關(guān)稅保護、國產(chǎn)化率考核、國產(chǎn)裝備的風(fēng)險補償、大型節(jié)能減排項目示范工程等。不僅要對器件的研發(fā)給予重點支持，而且應(yīng)在系統(tǒng)應(yīng)用的源頭利用策的杠桿來輔助，才會使國內(nèi)的器件制造從弱勢成長為強勢。
標的
      無論是智能電網(wǎng)還是物聯(lián)網(wǎng)、手機支付，股市投資者的觸角都比現(xiàn)實中普通公民要敏銳的多。當大多數(shù)股民已經(jīng)對物聯(lián)網(wǎng)津津樂道時，現(xiàn)實生活中的物聯(lián)網(wǎng)還很少有人領(lǐng)會。IGBT概念同樣如此。
前文分析已經(jīng)闡明，目前中國IGBT的產(chǎn)業(yè)化還是空白，核心技術(shù)及主流市場被國外廠商壟斷，IGBT的國產(chǎn)化存在不確定性。但正因為如此，找尋國內(nèi)上市公司涉足IGBT的蛛絲馬跡才更有yh性。

大功率 IGBT 國產(chǎn)將提升家電企業(yè)試用國產(chǎn)化IGBT 的積極性。而中國IGBT 企業(yè)技術(shù)成熟與產(chǎn)品良品率提升也將推動家電領(lǐng)域IGBT 國產(chǎn)化進程,畢竟中國家電企業(yè)對IGBT 國產(chǎn)化需求迫切!因此,目前是投資中國 IGBT 行業(yè)最佳時機,在所有本土企業(yè)中,最先實現(xiàn)技術(shù)突破的企業(yè)分別是南車時代電氣、比亞迪、華微電子、科達股份與中環(huán)股份。我們繼續(xù)推薦長電科技,并關(guān)注科達股份、臺基股份;

　　IGBT 國產(chǎn)化已經(jīng)臨門一腳。我們再次建議投資者不要把注意力過多關(guān)注在IGBT 量產(chǎn)時間上,因為IGBT 的國產(chǎn)化不僅是技術(shù)突破問題,還需要與客戶進行磨合,并非一蹴而就,特別是目前IGBT 市場幾乎為國外企業(yè)壟斷背景下。但IGBT 的進口替代指可待,在高鐵與智能電網(wǎng)領(lǐng)域,今年下半年就有望實現(xiàn)量產(chǎn)突破;而家電節(jié)能領(lǐng)域的量產(chǎn)突破或?qū)⒃?011 年實現(xiàn)。建議投資立足點在“誰是中國IGBT 突破第一人!”。