隨著IGBT技術的發(fā)展，IGBT已經從工業(yè)擴展到消費電子應用，成為未來10年發(fā)展最迅速的功率半導體器件;而在中國市場，軌道交通、家電節(jié)能、風力發(fā)電、太陽能光伏和電力電子等應用更是引爆了IGBT應用市場。
據IHS iSuppli公司中國研究服務即將發(fā)表的一份報告，由于綠色能源與能源效率得到更多的重視，以及政府投資支持和嚴格的能源政策，2011-2015年中國絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)市場銷售額的復合年度增長率將達13%。2011年IGBT銷售額將達到8.59億美元，2015年有望達到13億美元，如下圖所示。與其它MOSFET等其它分立功率元件相比，中國IGBT銷售額增長強勁。
IGBT產品可以分為IGBT模組和分立器件。由于功率輸出較高、尺寸較小和在終端應用中的可靠性，IGBT模組廣泛用于幾乎所有的電子產業(yè)，從消費領域一直到工業(yè)領域。2010年，模組占總體IGBT銷售額的73%，達到5.37億美元。IGBT分立元件則占剩余的27%。2010年總體IGBT銷售額達到7.1億美元，比2009年的4.3億美元大增65%。
挑戰(zhàn)及差距
雖然市場空間巨大，但目前國內IGBT市場仍為英飛凌和三菱等國外廠商的壟斷，南京銀茂微電子銷售總監(jiān)估計國內IGBT市場95%以上都是進口的產品。盡管國外IGBT巨頭在國內有一些投資或者合資企業(yè)，但在IGBT方面對中國還是實行技術封鎖，所以真正的核心技術并沒有流向中國，這嚴重制約了我國IGBT產業(yè)化的進程。
“與國外廠商相比，國產IGBT主要差距在器件設計，工藝和生產制造技術方面，以及整個終端應用的解決方案上面。另外，IGBT原材料的供應也會一定程度上影響國產IGBT的發(fā)展”。華潤上華分立器件產品開發(fā)中心總經理吳宗憲實事求是的說，他同時表示，盡管國內IGBT產業(yè)發(fā)展比較快，但是因為各方面存在的差距比較大，要趕上國際水平的話則需要5-10年時間。
西安芯派的總經理羅義則悲觀的多，他認為目前的形勢下國內IGBT趕上國外水準是癡人說夢，他解釋道：“國內目前IGBT產業(yè)只能說是剛剛起步，技術和工藝基本上都是空白，一方面，IGBT的技術日新月異，更新很快，國內企業(yè)很難跟上步伐，更不要說是趕超了。另一方面，國內還沒有掌握IGBT的核心技術，目前國內只是一些IGBT的封裝廠，沒有自己真正的品牌，沒有自主品牌拿什么跟人家競爭?”
另外，缺少產業(yè)化的技術經驗和人才也是目前我國IGBT行業(yè)發(fā)展面臨的困境之一，雖然隨著一部分海歸回國創(chuàng)業(yè)，在一定程度上改善了這種狀況，但是由于國內大部分高校和研究機構把精力轉向了SIC和GaN寬禁帶半導體器件及電源管理芯片方向，只有兩三家高校和研究機構還在進行IGBT器件相關的研發(fā)，并且主要限于計算機仿真研究，這就導致了我國在IGBT設計和研發(fā)方面的人才奇缺。
破繭成長
因為國內企業(yè)在IGBT芯片設計、制造以及封裝各環(huán)節(jié)的技術和積累都比較少，短期內趕上國際水平不太現實，所以，提升進口替代產品的能力就成了國內企業(yè)首選方向，以價格優(yōu)勢和本土優(yōu)勢搶占市場份額，據了解，IGBT國產化器件相比國外企業(yè)成本節(jié)約15~20%，即使售價減少40%，國內企業(yè)依然擁有30%以上的毛利率。另外，國外企業(yè)產品定位大部分是工業(yè)應用領域大功率IGBT，而我國是世界上最主要的家電生產和消費國，加上小功率IGBT生產門檻較大功率低，所以，國內企業(yè)進入IGBT行業(yè)家電領域是最適合的切入點。“在過去2-3年中，國產IGBT特別是1200V 平面非穿通型和1200V 溝槽非穿通型，在消費電子市場有了突破。預計未來2-3年，將在600V以及1,700V甚至更高電壓的技術上有所突破。中大功率應用將會在未來3-5年內看到國產IGBT器件。”從華潤上華分立器件產品開發(fā)中心總經理吳宗憲回答可以看出，他對國產IGBT的發(fā)展前景充滿信心。
而智能電網、高鐵建設、新能源汽車以及家電節(jié)能等本土市場，更為企業(yè)的技術突破，實現IGBT的替代創(chuàng)造了堅實的市場基礎。尤其是節(jié)能與新能源是國家發(fā)展新興科技產業(yè)的重點，而IGBT則是節(jié)能與新能源領域核心器件，所以IGBT產業(yè)化不僅僅是市場需求，同時也是國家發(fā)展的戰(zhàn)略需求。發(fā)改委于2010年3月19日下發(fā)紅頭文件：《國家發(fā)展改革委辦公廳關于組織實施2010年新型電力電子器件產業(yè)化專項的通知》，其專項重點明確了以IGBT為代表的芯片和器件的設計開發(fā)及產業(yè)化、功率模塊產業(yè)化。這說明國家對目前功率半導體國產化的現狀已有比較深刻的認識和危機意識。
上圖為目前國內IGBT企業(yè)分布圖
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