什么是IGBT?

绝缘栅双极晶体管( IGBT ) 是一种三端功率半导体器件,主要用作电子开关,随着它的发展,它结合了高效率和快速开关。它由四个交替层 (P-N-P-N) 组成,由金属-氧化物-半导体(MOS)栅极结构控制。

虽然IGBT的结构在拓扑上与带有“MOS”栅极的晶闸管(MOS -gate thyristor)相同,但晶闸管动作被完全抑制,在整个器件工作范围内只允许晶体管动作。它用于大功率应用中的开关电源:变频驱动器(VFD)、电动汽车、火车、变速冰箱、灯镇流器、弧焊机和空调。

据业内人士透露,中国芯片制造商热衷于开发国产汽车功率半导体,特别是长期短缺的IGBT芯片和模块,希望从英飞凌和其他国际IDM公司替代部分国外供应,并且他们的努力正在逐渐得到回报。

消息人士称,2022年第二季度国际IDM的交货期仍长达50周的IGBT芯片,由于供应比汽车MCU更紧,可能成为下半年汽车生产的新瓶颈。一些汽车制造商甚至已经指出,他们可以生产的汽车数量将取决于他们可以获得的IGBT功率芯片和模块的数量。

这推动了中国本土IGBT芯片和模块的发展。YoleDevelopmentpement数据显示,2021年中国IGBT自供率仅达到19.5%,预计到2024年将增长到40%,因为中国8英寸和12英寸晶圆厂产能稳定扩张,以及国内IGBT芯片的蓬勃发展IC设计公司。

目前在IGBT领域有25家中国企业,包括闻泰科技、中车时代电气、比亚迪半导体、星光半导体、格瑞康半导体,以及中芯国际、华虹宏力、先进半导体制造、方正微电子等代工厂。

其中,ODM闻泰科技自2019年收购荷兰IGBT等车用功率芯片制造商安世半导体后,成功进军半导体领域。2021年7月,该公司接管了总部位于英国的NewportWaferFab(NWF),进一步加强了其在该领域的布局。业内人士称,其IGBT产品正在进行验证测试,将成为其核心业务之一。

消息人士称,自2021年5月以来,中车时代电气的IGBT产品已被理想汽车和小鹏汽车的车辆采用,其报价比英飞凌低30%左右,交货周期也短得多。

消息人士称,理想汽车目前70%的IGBT芯片来自英飞凌,并将逐步降低至50%,并采用更多国产IGBT。消息人士称,如果中国中车的IGBT质量令人满意,该芯片制造商在与理想汽车的出货量比例方面可能与英飞凌相当。

消息人士指出,在其他IGBT公司中,由英飞凌和ONsemi专家于2020年创立的GreconSemi在IGBT模块开发方面进展迅速,其产品已被许多中国汽车制造商采用并进入量产阶段。

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