IGBT芯片是指IGBT器件的核心部分,它包含了N型沟道区、P型沟道区和P型饱和区。IGBT芯片通过栅极控制电流的导通和截断,负责实现功率开关功能。
(1)IGBT芯片有哪些特点?
1.采用了绝缘栅极结构,这有助于减少电流流失和电压漏电的风险,使IGBT芯片的工作更加安全可靠。
2.在导通状态下,IGBT芯片的电压降较低。同时还具有较低的开关损耗,较高的耐压和电流承受能力,可靠性高,能够在极端环境下工作并承受电压和电流的突变。
(2)IGBT芯片和IGBT模块的区别?
IGBT芯片功能是负责开关功率和控制电流。而IGBT模块则是由IGBT芯片、二极管芯片、散热基板、DBC基板、键合线等组件封装在一起,形成一个完整的功率半导体产品,直接应用于各种电力电子设备中。
(3) IGBT芯片产业链有哪些?
包含硅片、光刻胶、封装材料、工艺制造设备、检测设备、芯片设计、芯片制造、IDM等环节。
目前IGBT芯片已经能够覆盖从600V-6500V的电压范围,按照使用电压的情况,可以分为不同类别。
(1)电压区间在1200v以下为低压
主要应用领域:
1. 消费电子:重点集中在家用电器类,如变频空调、冰箱,在消费市场的IGBT应用已逐渐成熟,占整个IGBT市场份额的25~27%
2. 光伏逆变领域:在该领域的多数功率器件还是会采用IGBT,占到IGBT市场的20%左右。
(2)电压区间在1200v~2800v为中压:
主要应用领域:
1. 新能源电动汽车领域:目前该领域前景良好,但技术壁垒和门槛都还比较高,国内企业还有待耕耘,目前占IGBT市场份额30%左右。
2. 风力发电领域,对IGBT要求比较严格,目前占IGBT市场的11%。
(3)电压区间在2800v以上为高压
主要应用领域:
轨道交通(高铁、动车、地铁)、智能电网,该类领域的技术要求和难度非常大,不过采用量也会越来越大,是一个很有前景的市场。
在2019年,由于各方面技术受限,国产IGBT芯片的自给率仅约20%,市场所需求的IGBT芯片也主要依赖于进口,市场主导权掌握在几家欧美日企手中。
随着国际形势越来越严峻,国家政府也开始转变思路,通过政府与企业的共同协作,国内多家企业和科研机构开始加大在IGBT芯片技术研发和产能建设方面的投入。
到了2023年,我国在IGBT芯片技术上已经取得显著的进步,国产IGBT芯片的市场自给率已达到惊人的60%,这一跨越式的发展标志着中国在这一关键技术领域已经实现了从跟跑到并跑,乃至领跑的转变。
同时在2023年,比亚迪的IGBT芯片市场份额已经达到了28.9%,而曾经占据市场主导地位的英飞凌的份额降至12.5%。
(1)在2022年3月的《政府工作报告》中,国家提出了加大研发费用加计扣除政策实施力度,将科技型中小企业加计扣除比例从75%提高到100%。
对企业投入基础研究实行税收优惠,完善设备器具加速折旧、高新技术企业所得税优惠等政策。这些政策为IGBT芯片行业的发 展提供了重要的资金支持。
(2)在2023年出台的《质量强国建设纲要》中,国家明确支持提高机械、电子、汽车等产品及其基础零部件、元器件可靠性水平,促进品质升级。IGBT芯片作为电子产品的关键零部件,其可靠性水平的提升是这一政策的重要目标之一。
(3)在《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)被列入集成电路领域的前沿科技攻关,成为科技强国战略的重要一环。这表明国家对IGBT芯片的发展给予了高度的重视。
(4)在《“十四五”国家信息化规划》中,也明确指出了要加快集成电路关键技术攻关,推动计算芯片、存储芯片等创新,加快集成电路设计工具、重点装备和高纯靶材等关键材料研发,推动绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等特色工艺突破。(文章摘自道芯IC)