戳关注我们！电子资讯干货和福利活动全都有~在新能源汽车的成千上万样零部件中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是最为重要的一部分。这是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，与MOSFET（绝缘栅型场效应管）结构功能相似，可控制的电压范围更高。作为一种分立器件，IGBT可以被认为是一个MOSFET和一个BJT（双极型极管）混合形成的器件，但相比于MOSFET制造难度更高、结构更复杂，可承受的电压也更大。一般MOSFET器件或模组的可承受电压范围为20－800V，而IGBT可承受1000V以上的高电压，因而是电力电子领域较为理想的开关器件。它可以通过脉宽调制，可以把输入的直流电变成人们所需要频率的交流电，或者反过来，主要用于变频逆变和其他逆变电路，因此它又被称作电力电子装置的“CPU”。本文福利：阅读到本文的朋友，可添加下方小助手微信发送关键字【IGBT】，获取深度报告《借新能源大发展的东风，迎接IGBT大增长的春天》。
不追求摩尔定律，IGBT技术稳定前行由于IGBT产品迭代速率不追求摩尔定律，使用周期较长。所以尽管很多老一代产品损耗较大，但其芯片面积大，稳定性较好，因此部分领域仍会选择使用旧代产品。目前看来，IGBT的发展大致可分为三大主要技术阶段：第一阶段：第一、第二代IGBT为代表的平面栅型IGBT，其中第一代由于工艺复杂且成本高，已基本被淘汰。第二代部分类型产品目前仍有销售；第二阶段：以第三代、第四代IGBT 为代表的沟槽栅型IGBT。该类型产品通过创新的沟槽设计，大大减小了IGBT的体积和使用功耗，因此被广泛使用。第五代、第六代的IGBT，属于对沟槽栅型的改进，结构并未有很大的变动；第三阶段：2018年以后出现的第七代微槽型IGBT，该类型产品更大程度地减小了器件的体积和功耗，目前英飞凌等厂商技术已达量产水平。IGBT能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，实现精准调控的目的，被广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。数据显示，从中国市场来看新能源汽车相关领域是IGBT最大应用领域，市场占比达31％，其次为消费电子、工业控制及新能源发电等。新老交替，国内IGBT企业奋起直追由于IGBT技术的门槛较高，早期更是由海外老牌厂商率先占领市场，比如英飞凌、富士电机等可以说是形成了垄断之势。具体来看，位列第一的英飞凌处在绝对领先地位，模组产品市占率35．6％、分立器件产品市占率32．5％。随着近些年国内新能源汽车产业的发展，相关IGBT企业也因此受益，不仅涌入了众多新参与者，其技术水平的拔高也使其在国际上站稳了脚跟，作用一席之地。此外，有很多终端厂商也开始沿着供应链向上游拓展，最典型的就是比亚迪，自2005年进入IGBT产业，目前已成为国内IGBT龙头之一。以下为国内部分IGBT企业信息（名单排名不分先后）：1．比亚迪半导体国内领先的IDM企业，主要从事功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体，半导体制造及服务，覆盖了对光、电、磁等信号的感应、处理及控制， 产品广泛应用于汽车、能源、工业和消费电子等领域，具有广阔的市场前景。比亚迪半导体2007 年建立 IGBT 模块生产线，2009年完成首款车规级IGBT芯片开发，可提供包含裸芯片、单管、功率模块等不同形式的产品。2018 年底发布其自研车规级IGBT 4．0 技术。2．中车时代电气中国中车旗下股份制企业，公司是我国唯一一家全面掌握晶闸管、整流管、IGCT（集成门极换流晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）、SiC（碳化硅）器件及功率组件全套技术的厂家，国内唯一自主掌握了高铁动力 IGBT 芯片及模块技术的企业。3．士兰微专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业。公司成立于1997年9月，总部在中国杭州。士兰微电子建在杭州钱塘新区的集成电路芯片生产线目前实际月产出达到22万片，在小于和等于6英寸的芯片制造产能中排在全球第二位。公司8英寸生产线于2015年开工建设，2017年投产，成为国内第一家拥有8英寸生产线的IDM产品公司，2020年实际月产能达到5～6万片。2018年，公司12英寸特色工艺晶圆生产线及先进化合物半导体器件生产线在厦门开工建设。2020年，士兰化合物半导体生产线正式投产，士兰12英寸芯片生产线开始试产。4．华润微IDM公司，公司产品聚焦于功率半导体、智能传感器领域，为客户提供系列化的半导体产品与服务。5．扬杰科技国内少数集半导体分立器件芯片设计制造、器件封装测试、终端销售与服务等产业链垂直一体化（IDM）的厂商。产品线含盖分立器件芯片、整流器件、保护器件、小信号、MOSFET、功率模块、碳化硅等，为客户提供一揽子产品解决方案。于2018年3月控股一条宜兴 6 英寸生产线，目前已开始量产用于电磁炉等小家电的IGBT芯片。6．华微电子拥有4英寸、5英寸与6英寸等多条功率半导体分立器件及IC芯片生产线，芯片加工能力为每年500万片，封装资源为每年24亿只，模块每年1800万块。公司主要生产功率半导体器件及IC，目前公司已形成IGBT、MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT等为营销主线的系列产品，产品种类基本覆盖功率半导体器件全部范围，广泛应用于汽车电子、电力电子、光伏逆变、工业控制与LED照明等领域，并不断在新能源汽车、光伏、变频等战略性新兴领域快速拓展。7．斯达半导公司成立于2005年4月，是一家专业从事功率半导体芯片和模块尤其是IGBT芯片和模块研发、生产和销售服务的国家级高新技术企业，公司总部位于浙江嘉兴，在上海和欧洲均设有子公司，并在国内和欧洲设有研发中心，是目前国内IGBT领域的领军企业。8．南京银茂微南京银茂微电子专注于工业和其他应用的功率IGBT和MOSFET模块产品的设计和制造。通过采用现代化的设备来处理和表征高达3．3kV的电源模块，建立了先进的电源模块制造能力。自2009年以来，已通过ISO9001和ISO14001认证，并且大多数产品还通过了UL认证。能够执行电源模块鉴定测试，例如室内电气和环境寿命测试。于2016年获得TS16949认证。9．达新半导体达新半导体有限公司是由海归博士创立的一家中外合资的国家级高新技术企业，公司从事IGBT、MOSFET、FRD等功率半导体芯片与器件的设计、制造和销售，并提供相关的应用解决方案。公司建有一条制造手段先进IGBT模块产线，在上海有芯片设计中心，负责芯片设计和制造管理。公司具备芯片设计、晶圆制造、模块制造及应用的完整IGBT产业链，在IGBT芯片开发，模块制造和产品应用具有自己独特优势。10．江苏宏微江苏宏微是由一批长期在国内外从事电力电子产品研发和生产，具有多种专项技术的科技人员组建的国家重点高新技术企业。是国家高技术产业化示范工程基地，国家IGBT和FRED标准起草单位。11．广东芯聚能广东芯聚能是一家车规级功率半导体元器件研发、生产和销售的高新技术企业。主营业务包括：面向新能源电动汽车（EV、HEV）主驱动器的核心功率半导体芯片设计、器件与模块产品的研发、生产、销售与服务支持12．中芯绍兴中芯绍兴是一家专注于功率， 传感和传输应用领域，提供特色工艺集成电路芯片及模块封装的代工服务的制造商。技术上，立足于场截止型（Field Stop）IGBT结构，采用业界先进的背面加工工艺，包括背面减薄工艺、离子注入、激光退火及特殊金属沉积工艺。600V～1200V等器件工艺均已实现大规模量产。13．华虹宏力公司建设有中国大陆第一条8英寸集成电路生产线起步，目前在上海金桥和张江共有三条8英寸生产线（华虹一、二及三厂），月产能约18万片。华虹宏力工艺技术覆盖1微米至90纳米各节点，其嵌入式非易失性存储器、功率器件、模拟及电源管理和逻辑及射频等差异化工艺平台在全球业界极具竞争力，并拥有多年成功量产汽车电子芯片的经验。14．深圳方正微方正微电子是一家从事集成电路芯片制造的国家高新技术企业，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。15．上海先进上海先进于1988年由中荷合资成立为上海飞利浦半导体公司，1995年易名为上海先进半导体制造有限公司，2004年改制为上海先进半导体制造股份有限公司，2019年被上海积塔半导体有限公司吸收合并，改制为上海先进半导体制造有限公司。16．华润上华华润上华隶属于华润微电子，华润上华拥有两条六英寸代工线和一条八英寸代工线，其六英寸生产线是国内首家开放式晶圆代工厂。以产能计为目前国内最大的六英寸代工企业，月产能逾21万片，工艺线宽在0．5微米以上；八英寸生产线目前月产能已达6．5万片。17．深圳芯能深圳芯能成立于2013年，致力于IGBT芯片、IGBT驱动芯片以及大功率智能功率模块的研发、应用和销售。主要人员都有十多年的行业积累，在国内率先成功量产基于FST工艺的IGBT产品。18．上海陆芯上海陆芯专注于最新一代功率半导体器件，具有强劲的工艺开发技术和设计能力，是国内新一代功率半导体技术的领航企业。陆芯科技的产品（IGBT、SJMOS、SiC）包括芯片、单管和模块19．中科君芯中科君芯是一家专注于IGBT、FRD等新型电力电子芯片研发的中外合资高科技企业。公司成立于2011年底，依托中国科学院的科研团队和研发平台，结合海内外的技术精英以及专业的市场管理团队共同组建而成。20．无锡新洁能无锡新洁能专业从事半导体功率器件的研发与销售。目前公司主要产品包括：12V～200V沟槽型功率MOSFET（N沟道和P沟道）、30V～300V屏蔽栅功率MOSFET（N沟道和P沟道）、500V～900V超结功率MOSFET、600V～1350V沟槽栅场截止型IGBT。21．科达半导体科达半导体主要从事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。公司拥有国内一流的设计研发团队，所设计研发的IGBT及FRD产品国内先进。22．西安芯派西安芯派成立于2008年，是一家集研发、生产和销售为一体的高新技术企业，产品包含：中大功率场效应管（MOSFET，低压至高压全系列产品）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、二极管（含快速恢复二极管及肖特基二极管）、桥堆以及电源管理IC等。23．无锡紫光微无锡紫光微电子有限公司是由紫光同芯微电子有限公司投资的一家高新技术企业，是一家专注于先进半导体功率器件和集成电路的设计研发、芯片加工、封装测试及产品销售的集成电路设计企业。当然，上述企业只是国产IGBT产业中的一部分代表，作为新能源领域的重点发展产业之一，车用芯片不止于IGBT，还包括了车用传感器、自动驾驶芯片等等。步入2023年，这些关键的芯片技术想必也发生了不少的升级和改变。为此，OFweek维科网·电子工程网将于2023年3月23日在OFweek官方直播平台举办「OFweek 2023工程师系列在线大会——汽车电子技术专场」，结合当下最新的行业热点，聚焦前沿技术及实践经验，为电子工程师技术人员提供学习和交流平台。目前活动已开启报名通道，点击文章底部【阅读原文】，或【扫描下方海报二维码】即可参与！
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