国产IGBT前景光明，突破之路曲折

来源：半导体应用联盟发布时间：2013-09-22 13:35:00

随着IGBT技术的发展，IGBT已经从工业扩展到消费电子应用，成为未来10年发展最迅速的功率半导体器件；而在中国市场，轨道交通、家电节能、风力发电、太阳能光伏和电力电子等应用更是引爆了IGBT应用市场。据IHS iSuppli公司中国研究服务即将发表的一份报告，由于绿色能源与能源效率得到更多的重视，以及政府投资支持和严格的能源政策，2011-2015年中国绝缘栅双极型晶体管(IGBT)市场销售额的复合年度增长率将达13%。2011年IGBT销售额将达到8.59亿美元，2015年有望达到13亿美元，如下图所示。与其它MOSFET等其它分立功率元件相比，中国IGBT销售额增长强劲。

IGBT产品可以分为IGBT模组和分立器件。由于功率输出较高、尺寸较小和在终端应用中的可靠性，IGBT模组广泛用于几乎所有的电子产业，从消费领域一直到工业领域。2010年，模组占总体IGBT销售额的73%，达到5.37亿美元。IGBT分立元件则占剩余的27%。2010年总体IGBT销售额达到7.1亿美元，比2009年的4.3亿美元大增65%。

挑战及差距

虽然市场空间巨大，但目前国内IGBT市场仍为英飞凌和三菱等国外厂商的垄断，南京银茂微电子销售总监估计国内IGBT市场95%以上都是进口的产品。尽管国外IGBT巨头在国内有一些投资或者合资企业，但在IGBT方面对中国还是实行技术封锁，所以真正的核心技术并没有流向中国，这严重制约了我国IGBT产业化的进程。

“与国外厂商相比，国产IGBT主要差距在器件设计，工艺和生产制造技术方面，以及整个终端应用的解决方案上面。另外，IGBT原材料的供应也会一定程度上影响国产IGBT的发展”。华润上华分立器件产品开发中心总经理吴宗宪实事求是的说，他同时表示，尽管国内IGBT产业发展比较快，但是因为各方面存在的差距比较大，要赶上国际水平的话则需要5-10年时间。

西安芯派的总经理罗义则悲观的多，他认为目前的形势下国内IGBT赶上国外水准是痴人说梦，他解释道：“国内目前IGBT产业只能说是刚刚起步，技术和工艺基本上都是空白，一方面，IGBT的技术日新月异，更新很快，国内企业很难跟上步伐，更不要说是赶超了。另一方面，国内还没有掌握IGBT的核心技术，目前国内只是一些IGBT的封装厂，没有自己真正的品牌，没有自主品牌拿什么跟人家竞争？”

另外，缺少产业化的技术经验和人才也是目前我国IGBT行业发展面临的困境之一，虽然随着一部分海归回国创业，在一定程度上改善了这种状况，但是由于国内大部分高校和研究机构把精力转向了SIC和GaN宽禁带半导体器件及电源管理芯片方向，只有两三家高校和研究机构还在进行IGBT器件相关的研发，并且主要限于计算机仿真研究，这就导致了我国在IGBT设计和研发方面的人才奇缺。

破茧成长

因为国内企业在IGBT芯片设计、制造以及封装各环节的技术和积累都比较少，短期内赶上国际水平不太现实，所以，提升进口替代产品的能力就成了国内企业首选方向，以价格优势和本土优势抢占市场份额，据了解，IGBT国产化器件相比国外企业成本节约15~20%，即使售价减少40%，国内企业依然拥有30%以上的毛利率。另外，国外企业产品定位大部分是工业应用领域大功率IGBT，而我国是世界上最主要的家电生产和消费国，加上小功率IGBT生产门槛较大功率低，所以，国内企业进入IGBT行业家电领域是最适合的切入点。“在过去2-3年中，国产IGBT特别是1200V 平面非穿通型和1200V 沟槽非穿通型，在消费电子市场有了突破。预计未来2-3年，将在600V以及1,700V甚至更高电压的技术上有所突破。中大功率应用将会在未来3-5年内看到国产IGBT器件。”从华润上华分立器件产品开发中心总经理吴宗宪回答可以看出，他对国产IGBT的发展前景充满信心。

而智能电网、高铁建设、新能源汽车以及家电节能等本土市场，更为企业的技术突破，实现IGBT的替代创造了坚实的市场基础。尤其是节能与新能源是国家发展新兴科技产业的重点，而IGBT则是节能与新能源领域核心器件，所以IGBT产业化不仅仅是市场需求，同时也是国家发展的战略需求。发改委于2010年3月19日下发红头文件：《国家发展改革委办公厅关于组织实施2010年新型电力电子器件产业化专项的通知》，其专项重点明确了以IGBT为代表的芯片和器件的设计开发及产业化、功率模块产业化。这说明国家对目前功率半导体国产化的现状已有比较深刻的认识和危机意识。