为什么市场上没有国产的IGBT器件

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中国mosfet功率器件行业发展历程

中国mosfet功率器件行业发展历程

在过去的几十年中,我国的MOSFET功率器件行业经历了令人瞩目的发展历程。

从起步阶段到逐步成熟,我国的MOSFET功率器件行业在技术、市场和产业链方面都取得了长足的进步。

本文将从多个角度出发,介绍我国MOSFET功率器件行业发展的历程。

一、起步阶段1. 20世纪80年代末至90年代初,我国的MOSFET功率器件行业起步阶段。

当时,由于受到国际市场和国内技术水平的限制,我国的MOSFET功率器件行业处于较为落后的状态。

技术水平相对较低,产品质量也无法与国际先进水平相比。

2. 在起步阶段,我国的MOSFET功率器件行业主要以模仿和引进国外先进技术为主要发展方向,尚未形成自主创新的能力和优势。

产业链条也不够完善,市场需求也相对较小,发展态势并不明朗。

二、技术突破和自主创新1. 随着国家对科技创新的重视和支持,我国的MOSFET功率器件行业开始加大技术研发力度,加强自主创新。

通过引进国外先进技术并结合国内实际情况,我国的MOSFET功率器件行业逐渐突破了技术壁垒,实现了部分技术的自主化。

2. 在技术突破和自主创新方面,我国的MOSFET功率器件行业在器件工艺、材料研发、封装技术等方面取得了一系列重要突破,为整个行业的发展壮大奠定了坚实的基础。

三、市场拓展和产品应用1. 随着技术水平的提升和产业链的逐步完善,我国的MOSFET功率器件行业开始积极拓展国内外市场,寻找更多的产品应用领域。

不仅在电力电子领域,MOSFET功率器件在新能源、通信设备、汽车电子等领域的应用也逐渐得到了拓展和应用。

2. 产品在市场上得到了认可和好评,市场需求也逐步增加。

一些国际知名企业也开始与我国的MOSFET功率器件企业展开合作,技术和市场前景相对较好。

四、国际竞争和合作1. 随着我国MOSFET功率器件行业的发展,国际上一些知名企业也开始在我国市场深耕,并与我国企业展开竞争。

一些国际企业通过技术合作、产品合作等方式加强与我国企业的合作,共同推动行业的发展。

IGBT是什么?

IGBT是什么?

IGBT是什么?作者:海飞乐技术时间:2017-04-13 16:00IGBT是什么?IGBT全称为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor),所以它是一个有MOS Gate的BJT晶体管,可以简单理解为IGBT是MOSFET和BJT的组合体。

MOSFET主要是单一载流子(多子)导电,而BJT是两种载流子导电,所以BJT的驱动电流会比MOSFET 大,但是MOSFET的控制级栅极是靠场效应反型来控制的,没有额外的控制端功率损耗。

所以IGBT就是利用了MOSFET和BJT的优点组合起来的,兼有MOSFET的栅极电压控制晶体管(高输入阻抗),又利用了BJT的双载流子达到大电流(低导通压降)的目的 (Voltage-Controlled Bipolar Device)。

从而达到驱动功率小、饱和压降低的完美要求,广泛应用于600V以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

图1IGBT实物图左图IGBT模块,右图IGBT管IGBT有什么用?绝缘栅双极晶体管(IGBT)是高压开关家族中最为年轻的一位。

由一个15V高阻抗电压源即可便利的控制电流流通器件从而可达到用较低的控制功率来控制高电流。

IGBT就是一个开关,非通即断,如何控制他的通还是断,就是靠的是栅源极的电压,当栅源极加+12V(大于6V,一般取12V到15V)时IGBT导通,栅源极不加电压或者是加负压时,IGBT关断,加负压就是为了可靠关断。

IGBT没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。

IGBT有三个端子,分别是G,D,S,在G和S两端加上电压后,内部的电子发生转移(半导体材料的特点,这也是为什么用半导体材料做电力电子开关的原因),本来是正离子和负离子一一对应,半导体材料呈中性,但是加上电压后,电子在电压的作用下,累积到一边,形成了一层导电沟道,因为电子是可以导电的,变成了导体。

关于igbt发展历程

关于igbt发展历程

关于igbt发展历程一、第一代IGBT的诞生:IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即绝缘栅双极晶体管,是一种集成了MOSFET和晶体管特性的功率开关器件。

它的研发历史可以追溯到上世纪70年代。

在1977年,德国的A. Volke教授首次提出了IGBT的概念。

但当时的技术条件还不成熟,无法实现高电压和大电流的要求。

二、第二代IGBT的突破:随着技术的进步和发展,第二代IGBT在上世纪80年代初开始研发。

1982年,美国的哈里·伦特(Harry Lundberg)发明了“斯克龙基特(SCT)”结构的IGBT,实现了绝缘栅结构和PN结的结合,大大提高了器件的性能。

1985年,日本东芝公司首次实现了IGBT的商业化生产,这标志着第二代IGBT正式进入市场。

这种IGBT具备了较高的开关速度和较低的导通压降,逐渐在工业领域取代了传统的功率晶体管和MOSFET。

三、第三代IGBT的突破:在上世纪90年代,第三代IGBT开始崭露头角。

1995年,德国的Infineon Technologies公司提出了“反极型(Field Stop)”技术,将“感应层”引入IGBT结构中。

这种技术使得第三代IGBT具备了更低的导通压降和更高的开关速度,提高了器件的效率。

2000年,意大利的STMicroelectronics公司研发了第三代IGBT的另一种结构——“细槽型(Trench IGBT)”。

相比于传统结构,细槽型IGBT具有更低的导通压降和更高的开关速度。

四、第四代IGBT的创新:随着技术的不断进步,迎来了第四代IGBT的创新发展。

2011年,美国国家能源技术实验室(National Renewable Energy Laboratory)与Cree公司合作研发出了第四代超结构voltage-resistance (SJVR) IGBT。

这种IGBT结构的特点是具有较低的尺寸和导通损耗,并能在高温环境下工作。

进口IGBT模块和国产模块

进口IGBT模块和国产模块

进口IGBT模块和国产模块1.进口IGBT模块和国产模块价格相差很大IGBT模块是很多电子工业器件的核心元件,IGBT模块通过控制器件内部的电流来调节设备的功能,模块对设备的作用相当于人体的心脏。

例如电磁炉的高频率产生就源自IGBT模块(一秒钟要震动几十万次,最累的就是IGBT模块了)。

IGBT模块也是商用电磁炉最贵的元器件之一。

品牌产地不同模块的价格也不一样,一个国产模块和进口模块相差的成本是好几倍,还有数字芯片比模拟芯片要贵要几倍,双桥方案要比单桥方案成本贵一倍,1.5mm厚度的面板比1.2厚度的面板贵很多。

2.进口IGBT模块性能要优越很多进口模块价格比国产IGBT贵三到四倍,究其原因,出去关税运输费等外,进口模块的质量和性能是有口皆碑的,目前国内的IGBT应用市场上,德国英飞凌、西门康及日本三菱、富士电机等品牌IGBT模块占据的市场份额95%以上,其中又以英飞凌(Infineon)最多(2014年在60%到80%之间)。

IGBT的产业化在我国还属空白。

无论技术、设备还是人才,我国都处于全方位的落后状态。

3.国产IGBT正在起步,假于时日方能赶上欧美中国南车作为我国最早开展电力电子器件研制与应用的企业之一,1964年,公司利用硅整流器代替传统的水银整流管,应用到“韶山”电力机车上,开启了中国轨道交通装备的电力电子时代。

上个世纪90年代,中国南车开始该项技术的理论研究。

2009年底,公司在株洲建成国内首条高压IGBT模块封装线,首次实现高压大功率IGBT模块的国产化。

2012年5月,公司在株洲投资15亿元,建设国内第一条8英寸IGBT专业芯片线。

通过资本运作和自主创新相结合的方式,目前8英寸IGBT专业芯片线全面建成投产,首期将实现年产12万片8英寸IGBT芯片,配套生产100万只IGBT模块,年产值有望实现20亿元,未来将有望实现对进口IGBT的全面替代,强有力地支撑绿色经济的可持续健康发展。

为了摘取“皇冠上的明珠”[权威资料]

为了摘取“皇冠上的明珠”[权威资料]

为了摘取“皇冠上的明珠”皇冠上的明珠熠熠生辉,自古人人仰慕,心向往之!然而敢于摘取皇冠上的明珠,在勇气、魄力之外,更需兼有智慧、实力、耐力和毅力等诸多优秀元素于一身,方能成为最后的胜者!IGBT,中文全称为绝缘栅双极晶体管,是自动控制和功率变换的关键部件,也是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品。

它在轨道交通、航空航天、船舶驱动、智能电网、新能源装备等新兴产业具有不可替代的作用,尤其是在运营情况复杂多变、综合技术要求很高的轨道交通领域,它被称为牵引变流器的“CPU”。

作为融合多种高科技于一身的集大成者,IGBT尤其是高电压高电流IGBT芯片技术一直被誉为现代机车车辆技术“皇冠上的明珠”。

2012年12月21日,一场看似不起眼的“轨道交通用3300伏IGBT芯片研制及其应用”的科技成果鉴定会在长沙举行。

包括中国工程院院士刘友梅、清华大学教授钱佩信、中国电器工业协会电力电子分会秘书长肖向锋等10余名国内轨道交通、电力电子行业的专家学者汇聚一堂,共同对此轨道交通用3300伏IGBT芯片进行鉴定。

在经历数小时的认真审核后,专家们一致认为,中国南车株洲所研制的3300伏高压IGBT芯片代表轨道交通用该电压等级IGBT器件技术的最高水平,填补了国内在该领域的空白,为我国建立IGBT芯片研制―模块封装测试―系统应用的完整产业链,实现重大民族装备自主掌握,突破了最关键节点,为我国高等级IGBT芯片技术比肩国际先进水平作出了贡献。

近10年来,摘取这颗“皇冠上的明珠”始终是国内轨道交通装备制造企业的孜孜以求的目标,并为此投入了大量的人力和物力。

“十一五”以来,中国南车株洲所依托在大功率电力电子器件领域多年积淀的成果,汇集最优质的资源,历经艰辛,矢志不渝,终于率先成功摘取了这颗“皇冠上的明珠” 。

召唤:攻克国家难题的担当IGBT在机车车辆上到底有什么作用?俗话说,“火车跑的快,全靠车头带”,高速和重载是现代机车车辆装备发展的两个重要方向,要实现两者的关键是要给机车提供一个强大而持续发力的“心脏”,这个心脏就是牵引电传动系统。

2024年集成电路功率模块市场分析现状

2024年集成电路功率模块市场分析现状

2024年集成电路功率模块市场分析现状简介集成电路功率模块是指将功率器件、控制电路和辅助电路等集成在一块芯片上,用于控制和传输电能的模块化电子组件。

近年来,随着电子设备的不断智能化和多功能化,集成电路功率模块市场呈现出快速增长的势头。

本文将对集成电路功率模块市场的现状进行分析。

市场规模集成电路功率模块市场规模庞大,呈现出稳步增长的趋势。

据统计数据显示,集成电路功率模块市场规模在过去几年内每年增长率约为10%。

这一增长主要受益于电子设备市场的扩大以及对高效能耗电子产品的需求增加。

市场驱动因素集成电路功率模块市场的增长得益于多个市场驱动因素的共同作用。

首先,消费者对电子设备功能和性能的要求越来越高,对功率模块的需求也随之增加。

集成电路功率模块能够提供高效、稳定的电能传输和控制,能够满足现代电子设备日益增长的功率需求。

其次,绿色和节能意识的提高,使得集成电路功率模块市场在能效改进方面有了更广阔的应用前景。

集成电路功率模块能够减少功耗损失,提高整体能效,与环境保护和可持续发展的要求相符。

此外,云计算、物联网等新兴技术的快速发展,也对集成电路功率模块市场的增长起到了推动作用。

这些新技术对功率模块提出了更高的要求,如快速响应、高稳定性等,促使功率模块市场向更高性能和更智能化的方向发展。

市场竞争格局目前,集成电路功率模块市场的竞争格局较为激烈,主要有几家大型企业占据着市场的主导地位。

这些企业凭借其技术实力、规模优势和市场渗透能力,一直保持着较高的市场份额。

然而,随着市场的不断成熟和竞争的加剧,一些新兴企业也开始崭露头角。

这些企业凭借其技术创新、灵活性和定制化能力等优势,逐渐蚕食了传统企业的市场份额。

市场竞争格局在逐渐趋于多元化,并且有望进一步演化。

市场前景展望集成电路功率模块市场的前景非常广阔。

随着电子设备市场的不断扩大和技术的进步,对功率模块的需求将持续增加。

同时,新兴技术如人工智能、5G通信等的快速发展,也为集成电路功率模块市场提供了更多应用场景。

中国为什么造不出芯片

中国为什么造不出芯片

中国为什么造不出芯片中国为什么造不出芯片?近年来,中国一直在努力发展自己的芯片制造技术,但与一些发达国家相比,中国确实还存在着一些无法忽视的差距。

以下是一些原因,解释了中国目前造不出具有全球竞争力的芯片的原因。

一、技术基础和研发能力不足芯片制造是一项颇具复杂性和技术要求的工程,需要强大的技术基础和研发能力。

中国芯片制造起步较晚,相较于一些发达国家的技术积累,依然存在不小的差距。

一些关键技术仍需要在不断实践和探索中提升。

二、制造设备和材料依赖进口芯片制造所需的设备和材料是芯片产业发展的基础,但中国目前依然对制造设备和材料严重依赖进口。

关键设备和材料的自主研发和制造能力有待提升。

虽然中国已经在某些方面取得了一定的突破,但距离完全自主研发和制造还有一定的差距。

三、人才短缺和人员流动性芯片制造领域需要高水平的人才支持,但中国目前还存在人才短缺的问题。

虽然中国的高等教育水平在逐渐提高,但培养符合芯片制造需求的人才仍然需要时间。

此外,由于竞争激烈和待遇不高,一些有潜力的人才更倾向于到国外或者私营企业发展,造成了人员流动性的问题。

四、市场需求和政策环境芯片制造需要庞大的市场需求来支持,但中国目前的市场需求还相对不足。

尽管中国智能手机等消费电子产品市场庞大,但对高端芯片的需求仍需要进一步增加。

此外,政策环境的鼓励和支持也是发展芯片制造的重要因素,中国政府已经出台了一系列支持政策,但与一些发达国家的政策相比,还需要进一步完善和调整。

五、产业链和生态系统建设不足芯片制造涉及到一个庞大而复杂的产业链,包括设计、制造、封装测试等环节。

要想建立强大的芯片制造业,需要全面发展整个产业链各个环节。

中国目前在芯片设计、封装和测试等方面还存在着一定的短板,需要进一步提升。

六、创新能力有待提高芯片制造是高度创新的行业,要想造出具有竞争力的芯片,需要强大的创新能力。

中国在创新能力方面还存在一些问题,需要加大创新投入,提高自主创新水平,加强科技创新体系建设。

2023年新能源汽车IGBT行业市场前景分析

2023年新能源汽车IGBT行业市场前景分析

2023年新能源汽车IGBT行业市场前景分析近年来,随着环保需求不断提高,新能源汽车在全球范围内得到了广泛的关注和发展。

作为新能源汽车核心技术之一的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)也迎来了巨大的市场机遇。

本文将就新能源汽车IGBT行业市场前景进行分析,内容如下。

一、行业现状目前,新能源汽车IGBT产业主要由国内的三安光电、中微半导体、西安华天、星云股份、永晖电子、立新电子、国轩高科等几家企业独占鳌头。

同时还存在从业人员素质参差不齐、生产工艺设备落后、市场价格波动等问题。

二、市场机遇1.国家政策支持:目前国家明确将加快推进新能源汽车产业的发展,并采取多项政策措施鼓励企业加强研发,提高技术水平,以适应市场需求。

2.市场需求增加:目前新能源汽车市场需求不断增加,市场规模逐渐扩大。

搭载IGBT 模块的控制器在新能源汽车中具有绝对的市场优势,市场需求的持续增加将为新能源汽车IGBT行业创造更多的市场机遇。

3.技术发展:随着新能源汽车技术的不断发展,满足不同需求的高性价比IGBT产品将逐步得到市场的认可,拓展新能源汽车IGBT行业的产品领域和市场空间。

三、市场前景1.市场规模:随着新能源汽车产业的快速发展,预计未来几年新能源汽车IGBT市场规模将逐步扩大,行业增长速度相对较快,预计年均增长率将达到15%左右。

2.市场竞争:随着市场规模的不断扩大,新能源汽车IGBT行业的市场竞争将越来越激烈,企业之间的战略合作和技术创新将成为企业取得竞争优势的重要手段。

3.技术创新:新能源汽车IGBT技术创新将成为行业发展的关键,高性价比、半导体制造工艺的不断提高以及新材料的应用将有助于提升产品的性能和品质,创造新的市场需求。

四、总结新能源汽车IGBT行业市场前景广阔,但也面临着市场竞争激烈、技术提升缓慢等问题。

企业需要加强技术研发,不断提升产品质量和品牌知名度,寻求创新发展之道。

同时,政府应加强政策支持,构建行业标准体系,为行业的稳健发展提供更加坚实的基础。

2021年全球及中国IGBT行业发展现状分析

2021年全球及中国IGBT行业发展现状分析

2021年全球及中国IGBT行业发展现状分析一、概述1、定义及分类IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。

IGBT根据其电压等级的不同,可分为低压、中压和高压三大类。

2、参数情况IGBT模块重视散热及可靠性,封装环节附加值高。

IGBT模块在实际应用中高度重视散热性能及产品可靠性,对模块封装提出了更高要求。

此外,不同下游应用对封装技术要求存在差异,其中车规级由于工作温度高同时还需考虑强振动条件,其封装要求高于工业级和消费级。

二、行业发展背景1、政策近年来,中国功率半导体器件行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。

国家陆续出台了多项政策,鼓励功率半导体器件行业发展与创新,为新型功率半导体器件行业的发展提供了明确、广阔的市场前景,为企业提供了良好的生产经营环境。

2、经济凭借巨大的市场需求,下游应用行业快速发展,在稳定的经济增长以及有利的政策等背景下,我国半导体产业规模迅速发展,从2015年的986亿美元增长至2021年的1925亿美元,年均复合增速为11.8%。

3、技术IGBT产品及其技术发展至如今,大致可以分为7代IGBT。

其中IGBT7作为最新一代技术,其沟道密度更高,元胞间距也经过精心设计,并且优化了寄生电容参数,从而实现5kv/us下的最佳开关性能。

目前,IGBT7尚未得到广泛应用,但发展前景广阔。

三、产业链分析1、产业链IGBT模块产业链主要包括IGBT芯片设计、制造、模块封测三大部分,而根据产业链覆盖程度,可以行业分为IDM、Fabless和Foundry 三种运作模式。

其中IDM模式覆盖了芯片设计、制造、封测三个部分;Fabless模式仅覆盖了芯片的设计部分;Foundry模式则只覆盖了制造、封测部分,不参与芯片设计环节。

2022-2027年中国IGBT插针设备行业供需及产业链投资前景分析报告

2022-2027年中国IGBT插针设备行业供需及产业链投资前景分析报告

2022-2027年中国IGBT插针设备行业供需及产业链投资前景分析报告IGBT插针设备是一种主要应用于高压直流输电、高速列车、新能源汽车等领域的电力电子设备,是现代工业领域中不可或缺的一环。

据预测,未来5年,中国IGBT插针设备市场将维持高速增长,供需格局持续优化,产业链投资前景广阔。

供需格局分析:目前,全球IGBT市场格局基本稳定,主要集中在日本、欧美等地。

但随着中国经济的快速发展和产业结构的优化,中国IGBT市场占比将逐步提升。

未来5年,中国IGBT插针设备市场需求将继续保持增长趋势,2022年市场规模预计将达到150亿元,2027年有望突破300亿元。

在供给方面,国内企业的技术不断提升,市场竞争力逐步增强,预计未来5年国产化率将有明显提升。

产业链投资前景分析:随着市场需求的提升,IGBT插针设备产业链越来越受到资本市场的青睐。

从研发、制造到销售,整个产业链各环节的市场规模与投资潜力均十分巨大。

首先,IGBT原材料行业是整个产业链的基础,包括硅片、电极材料、封装材料等。

其次,IGBT芯片制造业是产业链中关键环节之一,其中还包括镭射微加工、器件封装等。

最后,销售渠道也是整个产业链中不可或缺的一环,IGBT插针设备的营销模式日趋多样化,同时需求也越来越多元化,这给销售渠道带来机遇与挑战。

预计未来5年,IGBT插针设备整个产业链的市场规模将逐步扩大,投资前景广阔。

总体来看,未来5年将是中国IGBT插针设备行业快速发展的关键期,市场需求不断增长,国内企业的技术和竞争力将逐步提升,同时在产业链各环节中均存在巨大的投资机遇。

在这样的背景下,IGBT插针设备行业将成为一个极具潜力的投资领域,带来丰厚的回报。

数据分析:首先,2019年中国IGBT插针设备市场规模达到104.3亿元,同比增长6.5%。

2020年,虽然受到疫情的影响,但中国经济总体上保持较快增长,IGBT插针设备市场规模增长也有所保持,达到112.5亿元,同比增长7.8%。

中国mosfet功率器件行业发展历程 -回复

中国mosfet功率器件行业发展历程 -回复

中国mosfet功率器件行业发展历程-回复中国MOSFET功率器件行业发展历程由于MOSFET功率器件在电力、汽车、通信等领域的广泛应用,其在中国的发展历程备受关注。

本文将以中国MOSFET功率器件行业发展历程为主题,分步回答。

一、起步阶段(1970年代-1980年代)中国MOSFET功率器件行业的起步可以追溯到上世纪70年代。

当时,由于技术水平的限制,中国对MOSFET功率器件的生产处于起步阶段,主要依赖进口。

早期的MOSFET功率器件主要用于军工和航空航天领域,以满足国家安全和国防需求。

在20世纪80年代,中国开始加大自主研发和生产力度。

经过引进消化吸收再创新的阶段,中国成功开展了一系列研究项目,提高了MOSFET功率器件的技术水平。

此时,中国的MOSFET功率器件行业逐渐形成了一些具备核心技术的企业,为后来的发展奠定了基础。

二、技术提升阶段(1990年代-2000年代)在20世纪90年代,随着经济的快速发展和市场需求的增加,中国MOSFET功率器件行业进入了技术提升阶段。

通过引进国外先进生产设备和技术,吸纳国内和外籍专家的经验,中国的MOSFET功率器件生产技术开始逐渐赶超国外同行。

在这个阶段,中国的MOSFET功率器件企业实施了一系列创新举措,提高了产品的性能和可靠性。

同时,针对不同领域的需求,助推了MOSFET 功率器件在电力、汽车、通信等行业的广泛应用。

中国的MOSFET功率器件产量和市场份额稳步增长。

三、自主创新阶段(2010年代-至今)21世纪初,随着信息技术和新能源领域的快速发展,对MOSFET功率器件的需求急剧增加。

中国的MOSFET功率器件行业进入了自主创新阶段。

在这个阶段,中国加大了对MOSFET功率器件核心技术的研发力度,提高了自主创新能力。

中国的一些MOSFET功率器件企业开始瞄准高端市场,在技术上实现了突破。

通过与国内外高校、研究机构和企业合作,加强了技术交流与合作。

igbt产业的发展趋势

igbt产业的发展趋势

igbt产业的发展趋势IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种功率半导体器件,广泛应用于电力电子转换器和调制器。

它具有高速开关能力和较低的导通电阻,可以有效地控制大功率的电流和电压。

IGBT产业在电力系统、交通运输、工业制造和消费电子等领域具有重要的应用价值。

随着数字化和电气化时代的到来,IGBT产业正在迎来发展的黄金时期。

以下将从技术创新、市场需求、应用领域和政策支持等方面分析IGBT产业的发展趋势。

一、技术创新方面1. 高电压高功率IGBT:为了满足电力系统中的大功率需求,IGBT的电压和功率水平将持续提升。

高电压高功率IGBT技术的研发将成为行业的重点,以提高能源转换效率和降低损耗。

2. 高频IGBT:随着电力电子设备的快速发展,对高频IGBT的需求也越来越大。

高频IGBT可以实现更快的开关速度和更高的频率响应,使得调制器在高频段的工作更加稳定可靠。

3. 集成化与模块化:IGBT器件的集成化和模块化设计将是未来的趋势。

通过将多个IGBT芯片和其他辅助元器件集成在一个模块中,可以简化电路设计、提高系统可靠性和减少体积。

4. 新材料与封装技术:新材料的应用和封装技术的改进将促进IGBT的发展。

如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料具有更好的导电和耐压特性,可以提高IGBT的性能。

二、市场需求方面1. 新能源发展:随着全球对清洁能源的需求不断增加,尤其是可再生能源如太阳能和风能的快速发展,对IGBT的需求将大幅增加。

光伏逆变器和风力发电装置等需要大量的IGBT器件来实现能量转换和变频控制。

2. 电动汽车和混合动力汽车:汽车产业的电动化趋势将直接推动IGBT产业的发展。

电动汽车和混合动力汽车需要大功率IGBT来实现电动机的驱动和能量回馈,同时也需要高频IGBT来实现DC/DC变换器和DC/AC逆变器。

3. 工业制造:工业自动化领域对IGBT器件也有着很大的需求。

20170414IGBT行业概述

20170414IGBT行业概述

IGBT产业研究概述北京工业发展投资管理有限公司二○一七年四月摘要IGBT是集成电路行业中的电子器件的新型产,在全球及中国市场已普遍应用,IGBT产业下游的应用领域不断扩张,应用领域的需求量也在快速增长。

没有IGBT就不会有高铁的便捷生活,其应用非常广泛,小到家电、大到飞机、舰船、交通、电网等战略性产业,被称为电力电子行业里的“CPU”。

据IGBT技术联盟协会公开数据而知,2015 年国内中国IGBT 市场规模达100 亿元左右,其中国产IGBT 市场占有率不到10%。

根据法国市场调研机构Yole的调查报告显示,2015年全球IGBT市场已回归到稳步上升的轨道,市场规模在随后的几年时间内将继续保持稳定的发展速度,市场规模至2018年将达到60亿美元的数值。

据全球知名调研公司iSuppli 的数据显示,从2010 年到2020 年,全球IGBT 市场将继续保持年均12% 左右的增长速度,我国IGBT 产业将保持15%~20%的增长速度,到2020 年国内市场规模将达340 亿元。

中国具有自主知识产权、本土化的IGBT产业链在不断完善,但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产业核心技术仍掌握在发达国家手中。

目前,国内大部分IGBT及其配套产品,尤其是高压大功率IGBT产品基本依赖进口,市场通常供不应求,我国电力电子装备产业有较大的发展空间。

一、I GBT产业概述1.1电力电子器件的发展历程图-1 电力电子器件的历史变迁电力电子器件是采用半导体材料制造、用于实现电能高效转换的开关控制电子器件,包括电力电子器件分立器件、模块和组件等,主要有功率二极管和功率晶体管两大类。

1957年美国通用电气公司(GE)研制出世界上第一只工业用普通晶闸管(Thyristor),标志着电力电子器件的诞生。

电力电子器件的发展经历了以晶闸管为核心的第一阶段、以MOSFET和IGBT为代表的第二阶段,现在正在进入以宽禁带半导体器件为核心的新发展阶段。

中国半导体行业的瓶颈与突破

中国半导体行业的瓶颈与突破

中国半导体行业的瓶颈与突破随着科技的不断发展,半导体行业已经成为了现代工业的一个重要组成部分。

尤其是近些年来,人工智能的发展更是给半导体行业带来了新的机遇和挑战。

然而,我们也应该看到,中国半导体行业在与国际巨头的竞争中,仍然存在着一些瓶颈。

本文将围绕中国半导体行业的瓶颈进行探讨,并探讨其中的突破之路。

一、瓶颈所在:技术和流程方面存在问题在过去的一段时间里,中国半导体行业仍然存在着许多技术上和流程上的问题,这才是卡住了中国半导体行业发展的瓶颈所在。

这些问题主要包括以下几点:1. 技术水平有限,缺乏核心技术中国半导体技术水平有限,不能与发达国家相比,远远落后于国际领先水平。

尤其是在芯片设计上,国内缺乏核心技术,严重依赖海外供应商,无法自主掌握高端技术。

2. 芯片制造工艺落后世界一流的芯片制造工艺非常复杂,需要高端设备以及制造工艺、质控等多方面的技术支持。

由于相比其他发达国家,中国半导体行业的起步相对较晚,技术和工艺相对落后,这在一定程度上阻碍了中国芯片产业的发展。

3. 流程不规范,品质参差不齐在一些企业中,由于管理不严格,造成生产流程变得杂乱无章,影响芯片的品质。

由于品质无法得到保障,很难在国际市场上与其他发达国家的芯片竞争。

二、突破之路:技术升级和国际合作1. 技术升级要实现突破,就必须进行技术升级。

企业应该加快自主芯片核心技术的研发,积极培育自主知识产权。

加大对人才的投入,培养更多具有创新思维和技术能力的专业人士。

同时,企业也应该着重针对生产流程进行优化,确保芯片品质的高水平。

2. 国际合作除此之外,与国际步伐接轨,积极开展国际合作也是实现突破的重要途径。

可以吸收国外先进技术,借鉴先进的设计理念和生产流程,培育自身的核心竞争力。

从长远来看,中国半导体行业的未来是光明的。

当前,国家相继推进人工智能和其他高新技术,从而推动了在芯片等领域的发展,目前政策发力也在逐步贯彻中。

因此,中国半导体行业如果能够争取国际资源的支持,依托政策的推动,实现技术升级以及自主设计能力的提升,就能在国际市场上一展身手。

国产大功率IGBT驱动技术研究报告

国产大功率IGBT驱动技术研究报告

国产大功率IGBT驱动技术研究报告摘要:随着电力电子设备的发展,大功率IGBT驱动技术在现代工业控制中起到了重要作用。

本报告以国产大功率IGBT驱动技术为研究对象,对其原理、应用及发展现状进行了详细分析。

通过对国产大功率IGBT驱动技术的研究,发现其具有高效、可靠、经济等优点,并在工业、交通、能源等领域得到了广泛的应用。

同时,国产大功率IGBT驱动技术仍存在一些问题和挑战,需要加强研发和创新,以进一步提高其性能和稳定性。

1.引言国产大功率IGBT驱动技术是一种现代电力电子设备驱动技术,它能够实现对大功率IGBT进行准确控制,广泛应用于各个领域。

本文通过对该技术的研究,总结其原理、特点以及应用,以期能够更好地了解该技术的发展现状。

2.国产大功率IGBT驱动技术原理3.国产大功率IGBT驱动技术的应用国产大功率IGBT驱动技术在工业、交通、能源等领域都有广泛的应用。

在工业领域,它可以用于电机驱动系统、变频器、电焊机等设备中,实现对电能的高效利用。

在交通领域,它可以用于电动汽车、高速铁路等交通工具的电力传动系统,提高了交通工具的运行效率。

在能源领域,它可以用于电力系统、风力发电、太阳能发电等能源设备中,实现对能源的有效管理。

4.国产大功率IGBT驱动技术的发展现状国产大功率IGBT驱动技术在发展过程中取得了一定的成果,但仍然存在一些问题和挑战。

首先,目前国产大功率IGBT驱动技术的研发水平相对较低,需要加强技术研究和创新。

其次,国产大功率IGBT驱动技术的稳定性和可靠性还有待提高,需要进一步完善保护措施和调制算法。

此外,国产大功率IGBT驱动技术在应用中还存在一定的成本问题,需要进一步降低成本,提高市场竞争力。

结论:国产大功率IGBT驱动技术是一项重要的电力电子设备驱动技术,具有高效、可靠、经济等优点,在工业、交通、能源等领域得到了广泛的应用。

然而,该技术仍存在一些问题和挑战,需要加强研发和创新,以进一步提高其性能和稳定性。

2024年IGBT市场发展现状

2024年IGBT市场发展现状

2024年IGBT市场发展现状引言随着科技的不断进步和工业化的发展,功率半导体器件在电力传输、能源转换和电子设备等领域中发挥着重要作用。

作为最重要的功率半导体器件之一,智能功率模块(IGBT)在市场上具有广阔的发展前景。

本文将研究IGBT市场的发展现状,探讨其市场规模、应用领域以及面临的挑战和机遇。

1. IGBT市场规模1.1 全球市场规模当前,全球IGBT市场规模呈现稳定增长的态势。

根据市场研究公司的数据,2019年全球IGBT市场的总体规模约为100亿美元,预计到2025年将达到150亿美元。

这种增长主要受到电力行业、工业控制和可再生能源等领域对高效能和高可靠性功率转换设备需求的推动。

1.2 亚太地区市场占据主导地位在全球范围内,亚太地区是IGBT市场的主要驱动力。

中国、日本、韩国等国家在电力传输和工业自动化等领域的快速发展推动了该地区IGBT市场的增长。

此外,随着印度和东南亚地区的经济增长,预计该地区对IGBT的需求将进一步增加。

2. IGBT市场应用领域IGBT作为一种高性能功率半导体器件,广泛应用于各个行业的电力转换和控制领域。

以下是IGBT市场的主要应用领域:2.1 电力传输与分配IGBT在电力传输与分配领域中发挥着重要的作用。

它被广泛应用于电力变换器、逆变器、换流器和电力控制系统中,用于交流/直流电能的转换和电能质量的控制。

2.2 工业自动化在工业控制与自动化领域,IGBT广泛应用于变频器、伺服驱动器和电机控制器等设备中。

它可以实现可靠的电力转换,提高工业设备的效率和精度。

2.3 可再生能源可再生能源的快速发展对IGBT市场的增长产生了积极影响。

IGBT被广泛应用于风力发电和太阳能发电等可再生能源系统中,用于电能的转换和调节。

3. IGBT市场面临的挑战和机遇3.1 挑战尽管IGBT市场发展前景广阔,但仍面临一些挑战。

首先,高温和高电压环境对IGBT的可靠性提出了更高要求。

解决IGBT在极端环境下的稳定性和可靠性问题是一个重要的技术难题。

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为什么市场上没有国产的IGBT器件
IGBT是一种十分重要的电力电子器件。

它既有功率MOSFET驱动功率小、开关频率高的优点,又有大功率晶体管导通电压低、通态电流大的优点。

他在任何时刻可关断通态电流,避免了普通晶闸管在一个半波内只能导通不能关断的弱点。

在电力电子领域是一个十分有发展前途的大功率半导体器件。

IGBT这种新型功率半导体器件又称绝缘栅双极型晶体管,是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品,广泛应用于轨道交通、航空航天、船舶驱动、智能电网、新能源、交流变频、风力发电、电机传动、汽车等强电控制等产业领域。

它问世已近三十年,已做到8吋硅晶片、耐压水平6500伏的高水平。

由于它在强电领域广泛应用,专业人士已十分了解。

但遗憾的是至今在国内市场上见不到国产货,而是被德国英菲林、西门康、瑞士ABB、美国IR、日本三菱、富士、东芝、Sanken、Fairchld飞兆等十大国外企业产品所垄断,是国内IGBT市场中销售额位于前10位的企业。

应用者们十分疑惑的问:中国为什么制造不了?
改革开放以来中国半导体产业经历了一个跨越式发展的时代。

尤其是集成电路芯片制造业大幅度地缩短了与国际水平的差距,打造了数条12吋集成电路生产线,在全球竞争中占据了一席之地。

电力电子行业晶闸管的设计制造亦始终受有关部门的高度重视,上世纪八十年代后全国各企业纷纷从国外引进技术或生产线。

然而,唯独IGBT始终没有动静。

上世纪八十年代IGBT刚诞生,正在研究的初级阶段,人们对它还不熟悉,当然没能引起注意。

随着设计、制造技术的不断提高,IGBT实用报道也越来越多。

上世纪90年代后期,国外IGBT成熟产品和用它制造的小功率变频器在中国市场上大量出现,应用效果明显,虽然功率还小,但引起了国内电力电子行业和主管部门的重视。

然而它的技术难度和需要巨大投资,再加上与晶闸管相比功率偏小等诸多原因,影响了IGBT在国内的发展。

从技术角度讲不能不承认IGBT技术含量高、制造难度大,这是阻碍我们下决心去开发IGBT主要原因之一。

据了解,制造工艺与集成电路有雷同之处,但有不少集成电路没有的新工艺。

设计思路也不一样。

但就承受电压来说要达到数千伏,远远超过了集成电路。

其主要表现在:
一、从80年代初到现在IGBT晶片体内结构设计有非穿通型(NPT)、穿通型(PT)和弱穿通型(LPT)等类型,在改善IGBT的开关性能和通态压降等性能做了大量工作。

但是把上述设计在工艺上实现却有相当大的难度。

例如NPT型IGBT正面工艺虽然和VDMOS基本一致(平面工艺和Trench工艺均可),但是存在两大工艺难点——薄片工艺和背面工艺。

工艺上正面的绝缘钝化,背面的减薄国内的做的都不是太好。

1、薄片工艺,特定耐压指标的IGBT器件,芯片厚度也是特定的,需要减薄到200-100um,高端甚至80um,现在国内150um减薄比较有谱,再低就没有能力了。

比如在100~200um 的量级,当硅片磨薄到如此地步后,后续的加工处理就比较困难了,特别是对于8吋以上的大硅片,极易破碎,难度更大。

6吋直径100微米厚的硅晶片真是“薄如蝉翼”
2、背面工艺,包括了背面注入,退火激活,背面金属化等工艺步骤,由于正面金属的熔点的限制,这些背面工艺必须在低温下进行(不超过450°C),退火激活这一步难度极大。

背面注入以及退火,此工艺并不像想象的那么简单。

国外某些公司可代加工,但是他们一旦与客户签订协议,就不再给中国客户代加工。

1200V IGBT 硅晶片表面图形
二、工艺设备购买、配套十分困难。

每道制作工艺都有专用设备配套。

其中有的国内没有,或技术水平达不到。

如:德国的真空焊接机,能把晶片焊接空洞率控制在低于1%,而国产设备高达20%到50%。

外国设备未必会卖给你中国,例如薄片加工设备。

又如:日本产的表面喷砂设备,日本政府不准出口。

好的进口设备价格十分昂贵,便宜设备又不适用。

例如:自动化测试设备是必不可少的,但价贵。

如用手工测试代替,就会增加人为因素,测
试数据误差大。

三、IGBT生产过程对环境要求十分苛刻。

要求高标准的空气净化系统,世界一流的高纯水处理系统。

四、要成功设计、制造IGBT必须有集产品设计、芯片制造、封装测试、可靠性试验、系统应用等成套技术的研究、开发及产品制造于一体的自动化、专业化和规模化程度领先的大功率IGBT产业化基地。

投资需高达数十亿元人民币。

五、高端工艺开发人员非常缺乏,现有研发人员的设计水平有待提高。

目前国内没有系统掌握IGBT制造工艺的人才。

人才该如何获得?从国外先进功率器件公司引进是捷径。

其实国内目前某些IGBT模块厂商的创办者并不缺乏在国外相关企业工作的经历,但单单引进一个人很难掌握IGBT制造的全流程,而要引进一个团队难度太大。

六、国外IGBT制造中许多技术是有专利保护。

目前如果要从国外购买IGBT设计和制造技术,还牵涉到好多专利方面的东西。

由于在中国市场上购买进口的IGBT十分容易,近十几年来我国的IGBT应用技术逐渐成熟,发展得很快。

IGBT整机产品广泛应用于工业、交通、通信、消费电子等各个领域,大幅度提高工业生产效率,大幅度节约电能、降低原材料消耗。

于是对高质量、多品种、低价格IGBT的需求量越来越大,引起了电力电子功率器件和半导体集成电路制造商的高度注意。

单靠进口是不行了,还得自己搞!在不到十年时间里,制造晶闸管数十年的老资格电力电子功率器件制造公司上马了!有着崭新的制造工艺技术和世界第一流微电子工装设备的芯片制造公司也上马了!他们打出“芯片制造应关注功率半导体!”的口号,明确提出:“对我国的半导体(集成电路)芯片制造企业来说,把功率半导体器件作为产品差异化的突破口,应该是一个明智的选择。

”,“不能把眼光仅限于集成电路,要具有“大半导体”的视野。

”太好了!前者有丰富的大电流、高电压电力电子器件制造经验,后者有能在硅园晶片上作精密加工的工艺工装。

两者一结合就会水到渠成。

近几年来,我国企业用自己的技术力量独立或合资制成功率IGBT的消息时有传来。

他们是:株洲南车、上海华虹NEC、西安爱帕克(西安电力电子研究所)、江阴长电、江苏宏微、宁波比亚迪、东光微电、吉林华微、华润上华、北京新时代民芯、嘉兴斯达等公司。

虽然他们有的刚起步,电压、电流水平较低,有的买进口芯片封装,但是他们起点很高,技术先进。

应该特别提出的是,据2011年3月报导:上海华虹NEC与中科院微电子研究所合作开发的6500V TrenchFS(沟槽型场终止)IGBT取得了阶段性的突破,使国内自主高压高功率IGBT芯片从设计研制到工艺开发的整体贯通迈上一个新台阶。

还有据2011年5月报导:中国南车大功率IGBT产业化基地25日在株洲奠基,总投资14亿元人民币中国首条八英寸IGBT芯片生产线项目正式启动,预计到2013年正式投产。

项目建成后,将具备年产12万片8英寸IGBT芯片和100万只IGBT模块的能力,年产值超过20亿元。

记者了解到,该基地除建设一条国际领先的8英寸IGBT芯片生产线外,还将建设9条满足不同行业用的IGBT模块生产线。

产品电压等级从600伏到6500伏,满足轨道交通以及电动汽车、风力发电、太阳能发电、智能电网、高压变频、工业传动等多个行业需求,成为中国首个完全依靠自主能力建设、设计规模最大、技术实力最强、产品型谱最全的大功率IGBT产业化基地。

鼓舞人心的消息频频传来,相信国产高质量的高压IGBT大批上市已为期不远,市场上没有国产的IGBT器件的现象将一去不复返。

椿树朱英文2011-11-2。

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