工控摘要：近日，在中國(guó)南車株洲所舉辦的高壓高功率密度IGBT芯片及其模塊研究開發(fā)項(xiàng)目鑒定會(huì)上，中國(guó)南車推出了6500伏IGBT芯片，是國(guó)內(nèi)*一款zui大電壓等級(jí)、zui高功率密度的高壓IGBT芯片，代表目前國(guó)內(nèi)行業(yè)zui高水平，處于水平。
　　
　　中國(guó)南車株洲所研制的高壓高功率密度IGBT系列器件具有耐壓高、電流大、功率損耗低、動(dòng)態(tài)性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)歷了嚴(yán)苛的性能測(cè)試和試驗(yàn)考核，而且具有在軌道交通、柔性直流輸電等重大工程項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用業(yè)績(jī)，其成果總體技術(shù)處于水平、*了國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在IGBT技術(shù)領(lǐng)域與*水平接軌，具有重大戰(zhàn)略意義。
　　
　　據(jù)悉，高壓高功率密度的IGBT應(yīng)用領(lǐng)域從傳統(tǒng)的電力、機(jī)械、礦冶到4C產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大到軌道交通、柔性直流輸電、航空航天、新能源裝備以及特種裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在推動(dòng)國(guó)家節(jié)能減排、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、裝備制造水平提升、國(guó)防現(xiàn)代化與科技化以及民眾生活質(zhì)量等方面具有重大的戰(zhàn)略價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是現(xiàn)代功率變流裝置的“心臟”和綠色產(chǎn)業(yè)的“核芯”。
　　
　　近年來，隨著IGBT芯片設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，模塊封裝理念及材料的不斷革新以及市場(chǎng)強(qiáng)大的需求，3300伏電壓等級(jí)及以上的高壓IGBT正在向更高功率密度、更高工作頻率、更高工作溫度和更高可靠性方向發(fā)展，著當(dāng)前IGBT技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
　　
　　此前，高壓高功率密度IGBT技術(shù)幾乎全部被國(guó)外少數(shù)幾家企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)還是一片空白，使得我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)發(fā)展在很大程度上受制于人。從2011年開始，中國(guó)南車株洲所通過性的戰(zhàn)略布局，吸納優(yōu)勢(shì)研發(fā)資源，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行自主攻關(guān)，終于在去年12月份開發(fā)出國(guó)內(nèi)從芯片到模塊*自主化的3300伏等級(jí)的IGBT芯片，并在此基礎(chǔ)上，又成功研制出4500伏、6500伏高功率密度IGBT芯片及模塊，初步形成了IGBT器件技術(shù)的完整產(chǎn)品型譜。
　　
　　此次項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，該公司IGBT事業(yè)部總劉國(guó)友向記者介紹，中國(guó)南車株洲所在IGBT項(xiàng)目上總投資超過20億元，目前該公司有近百位專家從事IGBT器件芯片及模塊技術(shù)的研發(fā)，在IGBT芯片設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試、可靠性試驗(yàn)、系統(tǒng)應(yīng)用上攻克了30多項(xiàng)難題，掌握該器件的成套技術(shù)，并在IGBT的規(guī)模化、專業(yè)化生產(chǎn)上形成完整的工藝體系，產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)軌道交通、柔性直流輸電以及礦冶領(lǐng)域得到批量應(yīng)用，項(xiàng)目已申報(bào)20項(xiàng)，獲得*發(fā)明兩項(xiàng)，實(shí)用新型兩項(xiàng)。
　　
　　發(fā)展前景廣闊
　　
　　目前，中國(guó)已成為世界上IGBT產(chǎn)品zui大的消費(fèi)市場(chǎng)，以高速動(dòng)車組、大功率機(jī)車、新能源裝備、電網(wǎng)為的國(guó)內(nèi)變頻產(chǎn)業(yè)年IGBT需求量超過50億元，而且每年以15%以上速度增長(zhǎng)。隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級(jí)，以及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高壓高功率密度IGBT將具有非常廣闊的應(yīng)用空間。
　　
　　正是鑒于IGBT的重要地位，中國(guó)北車、中國(guó)南車兩大行業(yè)*都非常重視對(duì)其的國(guó)產(chǎn)化。2008年，中國(guó)南車并購(gòu)半導(dǎo)體公司丹尼克斯公司，吸納IGBT技術(shù)及研發(fā)資源，2009年在國(guó)內(nèi)建成*條IGBT模塊封裝線，目前已向國(guó)內(nèi)各類市場(chǎng)銷售IGBT產(chǎn)品超過6萬只。2010年，該公司在海外成立功率半導(dǎo)體研發(fā)中心，從事高壓IGBT芯片技術(shù)研究和新一代IGBT器件開發(fā)，2011年啟動(dòng)的我國(guó)首條8英寸IGBT芯片生產(chǎn)線，目前也已建成試運(yùn)行。
　　
　　與中國(guó)南車通過收購(gòu)海外公司獲得了IGBT技術(shù)不同的是，中國(guó)北車一直在進(jìn)行*的自主研發(fā)，中國(guó)北車IGBT器件封裝生產(chǎn)線zui早于2010年10月投產(chǎn)。2013年8月，公司成功向瑞士ABB公司交付45套大功率IGBT產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)大功率IGBT產(chǎn)品進(jìn)軍市場(chǎng)的零突破。2013年底，西安永電公司產(chǎn)能將達(dá)到焊接型和壓接型IGBT模塊30萬只、智能IGBT模塊400萬只，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)IGBT器件的需求。
　　
　　現(xiàn)在，我國(guó)不僅具備了低端芯片(1200伏到1700伏電壓等級(jí))研發(fā)及模塊封裝能力，在高壓IGBT模塊封裝技術(shù)上，也有少數(shù)企業(yè)掌握了該項(xiàng)技術(shù)，而在關(guān)鍵的高壓IGBT芯片技術(shù)及后期系統(tǒng)運(yùn)用上，中國(guó)南車此次也順利完成了突破，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景將會(huì)十分廣闊。