隨著電氣化、高功率場(chǎng)景的推進(jìn)，功率器件的應(yīng)用范圍越來越廣；近20年來，各個(gè)領(lǐng)域?qū)β势骷碾妷汉皖l率要求越來越嚴(yán)格，功率MOSFET和IGBT逐漸成為主流；IGBT與功率MOSFET，在某些電壓和頻率場(chǎng)景上有一定的相互替代關(guān)系，特別是第三代半導(dǎo)體材料制作的MOSFET與硅基IGBT之間的競(jìng)爭(zhēng)。

　　IGBT從80年代出現(xiàn)以來，已經(jīng)發(fā)展到了第7代產(chǎn)品。其更新?lián)Q代主要圍繞著一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝展開。不同代際之間的產(chǎn)品雖有性能上的差別，卻不像集成電路有非常明顯的區(qū)隔。目前，IGBT第四代產(chǎn)品目前仍是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。

　　低損耗、高可靠性。背面工藝和減薄工藝對(duì)IGBT尤為重要

　　在集成電路領(lǐng)域，晶圓代工（Foundry）模式，已經(jīng)成了摩爾定律的核心推動(dòng)力。軍備競(jìng)賽、先進(jìn)設(shè)備的發(fā)展使得晶圓加工的投資規(guī)模持續(xù)增大。在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，由于功率半導(dǎo)體需要不同的CMOS半導(dǎo)體材料和工藝，需要專門的晶圓廠。

　　臺(tái)灣茂矽電子成立于1987年，晶圓制造長(zhǎng)期聚焦在功率半導(dǎo)體元件及電源管理IC領(lǐng)域，以MOS管、IGBT，模擬芯片、二極管等產(chǎn)品為主，降低晶圓導(dǎo)通電阻，通過六寸晶圓降低IGBT製造成本并得到較高的良率；打破國(guó)外壟斷現(xiàn)象。

　　一、以電動(dòng)汽車為主的新能源產(chǎn)業(yè)為IGBT行業(yè)送來了助攻。

　　在全球范圍內(nèi)，IGBT最大的下游市場(chǎng)是工控、新能源汽車和新能源發(fā)電行業(yè)。而具體到中國(guó)，下游市場(chǎng)已經(jīng)是新能源汽車。

　　在傳統(tǒng)汽車上，功率半導(dǎo)體僅限于空調(diào)系統(tǒng)以及汽車的各種控制和執(zhí)行器。車輛由于車載電子部件的工作電壓和功率低，總體功率不超過十幾kW，只需MOSFET即可實(shí)現(xiàn)電壓、電流控制。

　　在混動(dòng)車時(shí)代，多出了電機(jī)、電池等部件，車輛各部件運(yùn)行電壓和總體功率明顯提升，IGBT開始應(yīng)用于汽車之上。

　　在純電動(dòng)車時(shí)代，電壓、功率大幅提升，IGBT已經(jīng)成為標(biāo)配。

　　在電動(dòng)汽車上，由于動(dòng)力電池所輸出的是直流電，需要借助DC-AC（直流-交流）逆變器，將電池的直流轉(zhuǎn)換成交流供給動(dòng)力電機(jī)。這是IGBT在電動(dòng)車中的最大應(yīng)用場(chǎng)景，例如特斯拉在Model S中為主逆變器配置了84顆IGBT。

　　二、光伏熱帶火IGBT

　　在“碳中和”背景下，大力發(fā)展太陽能光伏等清潔能源產(chǎn)業(yè)已是大勢(shì)所趨。

　　IGBT作為光伏逆變器（直流轉(zhuǎn)交流）的重要組成部分，在光伏等領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛。隨著光伏裝機(jī)量的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)IGBT的需求也迅速攀升。近來，市場(chǎng)上就不斷有關(guān)于國(guó)際大廠IGBT賣斷貨的消息傳出，這種形勢(shì)也為國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī)。

　　光伏逆變器是太陽能光伏系統(tǒng)的核心組件，可將太陽能電池發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電，并配合一般交流供電的設(shè)備使用。

（圖片來源：供應(yīng)商提供）

　　光伏逆變器的性能可以影響整個(gè)光伏系統(tǒng)的平穩(wěn)性、發(fā)電效率和使用年限。而在逆變電路中，都需使用IGBT等具有開關(guān)特性的半導(dǎo)體功率器件，控制各個(gè)功率器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，再經(jīng)由變壓器藕合升壓或降壓，最終實(shí)現(xiàn)交流轉(zhuǎn)直流的轉(zhuǎn)換。

（圖片來源：供應(yīng)商提供）

　　逆變器中IGBT等電子元器件使用年限一般為10年-15年，而光伏組件的運(yùn)營(yíng)周期是25年，所以逆變器在光伏組件的生命周期內(nèi)至少需要更換一次。這也進(jìn)一步擴(kuò)大了IGBT在光伏系統(tǒng)中的使用量。

　　目前市面上出現(xiàn)的晶圓直徑主要是150mm、200mm、300mm，分別對(duì)應(yīng)6英寸、8英寸、12英寸的晶圓；國(guó)產(chǎn)芯片在晶圓的產(chǎn)能上，也就是在6寸上有優(yōu)勢(shì)；

　　全球10大8”晶圓廠約有40座,其中33座在亞洲(臺(tái)灣15座,中國(guó)8座)在2019-2021產(chǎn)能僅擴(kuò)廠5%,仍不足以滿足后續(xù)電動(dòng)車與工業(yè)控制市場(chǎng),導(dǎo)致IGBT持續(xù)漲價(jià)。

　　由工采網(wǎng)代理的臺(tái)灣茂矽電子推出的IGBT晶圓是有幾款1200V、FS工藝(15A、25A、40A)6寸IGBT晶圓片；1200V壕溝和現(xiàn)場(chǎng)停止技術(shù)；低開關(guān)損耗；正溫度系數(shù)；簡(jiǎn)單的平行技術(shù)。

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