绝缘栅

IGBT全线提速爆发功率半导体关键赛道

发布时间:2025/3/30 13:23:46   
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IGBT是目前功率半导体器件中发展速度最快的技术之一。

作为国家16个重大技术突破专项的重点支持对象,IGBT在电力电子行业中的地位堪比“CPU”。在中低电压范围内,已广泛应用于新能源汽车与白色家电领域;在V及以上的高电压领域应用于轨道交通、智能电网等重要行业。

随着新能源汽车、通信、汽车电子、航空航天以及军工等领域需求增长,全球IGBT芯片市场有望持续扩张。

IGBT行业概览

IGBT,即绝缘栅双极型晶体管,是一种由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。

IGBT主要用于变频器逆变和其他逆变电路中,能够将直流电压转换为频率可调的交流电。结合了高输入阻抗和低导通电压的显著优势,在应用上与MOSFET存在部分重叠,但在其他领域则呈现出互补关系。

IGBT芯片至今已迭代出七代不同技术水平的产品,产品迭代主要围绕器件的纵向结构设计、栅极结构设计和加工工艺进行展开。

最新一代的IGBT7沟道密度更高,实现了在5kv/μs下的最佳开关性能,不过目前IGBT7还未实现大规模应用。

IGBT产业链梳理

IGBT产业链包括上游的集成电路设计企业(Fabless公司)、中游晶圆代工制造以及下游的芯片封装与测试环节。Fabless企业直接对接终端用户的需求,晶圆代工企业与封装测试企业则专为Fabless企业提供配套服务。

根据Yole的数据分析,全球IGBT市场呈现出较高的集中度,其中,英飞凌、富士电机、三菱等欧美及日本厂商在IGBT市场的竞争中占据领先地位。

国内厂商整体主要聚焦于中低压领域的发展,不过以时代电气与斯达半导已成功将产品应用拓展至高压V及以上领域。

当前国内主流的芯片生产方式为Fabless代工模式,斯达半导、宏微科技等是这一模式的典型代表。

国内采用IDM集成设备制造模式的公司数量相对较少。根据公开资料显示,比亚迪半导体、士兰微、中车时代电气等企业在全球市场中仍占有一定的份额。

IGBT产业链主要布局厂商:

资料来源:公开整理

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