c****g 发帖数: 37081 | 1 本报株洲6月21日电(记者侯琳良)6月20日,国内首个自主研发生产的“001号”8英寸
IGBT专业芯片,在中国南车株洲所下线,并移交中国科技馆收藏。据透露,这条国内首
条、世界上第二条8英寸IGBT专业芯片线将于今年下半年投产。它的投产,标志着我国
开始打破英飞凌、ABB、三菱等国外公司在高端IGBT芯片技术上的垄断。
IGBT是一种新型功率半导体器件,中文全名“绝缘栅双极型晶体管”。它是电力电子器
件中技术最为先进、应用最为广泛的第三代器件。与微电子技术中芯片技术(CPU)一
样,IGBT芯片技术是电力电子行业中的“心脏”和“大脑”,能控制并提供大功率的电
力设备电能变换,有效提升设备的能源利用效率、自动化和智能化水平。
据介绍,由IGBT芯片组成的IGBT器件、模块、组件以及系统装置广泛应用于空调、洗衣
机等家用电器,以及轨道交通、智能电网、航空航天、船舶驱动、新能源、电动汽车等
高端产业,特别是在涉及国家经济安全、国防安全等战略性产业领域,高功率等级的
IGBT尤为关键。
据悉,这条8英寸IGBT专业芯片线首期将实现年产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。
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。它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。它问世近三十年,已做
到8吋硅晶片、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芯片货,而是被德国英飞凌、西门康、瑞士
ABB、美国IR、Fairchld飞兆,日本三菱、富士、东芝、Sanken等十大国外企业产品所
垄断,是国内IGBT市场中销售额最大的10个企业。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寸集成电路生产线,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到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,再加上与当时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芯片主要原因之一。据了解,制造工艺与集成电路有雷同之处,但集成电路厂没有
功率电子的生产工艺。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上做了大量工作。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
,甚至到80um,现在国内晶圆减薄到175um比较有谱(MOSFET工艺),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。
2、背面工艺,包括了背面离子注入,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。
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%,
而国产设备空洞率高达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。
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
http://bbs.tiexue.net/post_7909268_1.html |
c****g 发帖数: 37081 | |
G*****n 发帖数: 3863 | 3 Insulated-gate bipolar transistor. MOSFET和BJT结合的一种三极管。可以用较小的
电阻和电流来控制电路,所以适合高电压高电流电路的控制系统。比如高铁、航天之类
的应用。
【在 c****g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 懂行的zkss有啥意义。
|
l*********u 发帖数: 19053 | 4 顶
【在 c****g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 本报株洲6月21日电(记者侯琳良)6月20日,国内首个自主研发生产的“001号”8英寸 : IGBT专业芯片,在中国南车株洲所下线,并移交中国科技馆收藏。据透露,这条国内首 : 条、世界上第二条8英寸IGBT专业芯片线将于今年下半年投产。它的投产,标志着我国 : 开始打破英飞凌、ABB、三菱等国外公司在高端IGBT芯片技术上的垄断。 : IGBT是一种新型功率半导体器件,中文全名“绝缘栅双极型晶体管”。它是电力电子器 : 件中技术最为先进、应用最为广泛的第三代器件。与微电子技术中芯片技术(CPU)一 : 样,IGBT芯片技术是电力电子行业中的“心脏”和“大脑”,能控制并提供大功率的电 : 力设备电能变换,有效提升设备的能源利用效率、自动化和智能化水平。 : 据介绍,由IGBT芯片组成的IGBT器件、模块、组件以及系统装置广泛应用于空调、洗衣 : 机等家用电器,以及轨道交通、智能电网、航空航天、船舶驱动、新能源、电动汽车等
|
W*****x 发帖数: 684 | 5 赞株洲所!
电力电子行业取代日本和德国有希望。。。 |
j*******n 发帖数: 10868 | |
s*****t 发帖数: 987 | |
d****o 发帖数: 32610 | 8 专门给LGBT用的芯片
【在 c****g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 懂行的zkss有啥意义。
|
y*******n 发帖数: 10103 | 9 比如搞高压直流HVDC传输线,再转交流,这个是重要器件。
【在 c****g 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 本报株洲6月21日电(记者侯琳良)6月20日,国内首个自主研发生产的“001号”8英寸 : IGBT专业芯片,在中国南车株洲所下线,并移交中国科技馆收藏。据透露,这条国内首 : 条、世界上第二条8英寸IGBT专业芯片线将于今年下半年投产。它的投产,标志着我国 : 开始打破英飞凌、ABB、三菱等国外公司在高端IGBT芯片技术上的垄断。 : IGBT是一种新型功率半导体器件,中文全名“绝缘栅双极型晶体管”。它是电力电子器 : 件中技术最为先进、应用最为广泛的第三代器件。与微电子技术中芯片技术(CPU)一 : 样,IGBT芯片技术是电力电子行业中的“心脏”和“大脑”,能控制并提供大功率的电 : 力设备电能变换,有效提升设备的能源利用效率、自动化和智能化水平。 : 据介绍,由IGBT芯片组成的IGBT器件、模块、组件以及系统装置广泛应用于空调、洗衣 : 机等家用电器,以及轨道交通、智能电网、航空航天、船舶驱动、新能源、电动汽车等
|
a******9 发帖数: 20431 | 10 这个主要是归功于收购了Dynex
Dynex在被收购之前在英国基本混不下去了 只有最老式的4-inch线 当时全世界都在搞6
-inch了
南车盘过来之后 英国和株洲各拉了一批人 琢磨了四五年连续升级两代才到8-inch
现在除了南车应该只有fuji在量产这一代的产品了 infineon现在在搞12-inch线 |