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】
: 懂行的zkss有啥意义。
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l*********u
发帖数: 19053 | 4 顶
【在 c****g 的大作中提到】
: 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
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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】
: 懂行的zkss有啥意义。
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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】
: 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
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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 |
