王占奎：我國電力電子技術(shù)發(fā)展五十余年
4│硅基IGBT已經(jīng)量產(chǎn)并逐步占領(lǐng)市場
絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是目前世界用量最大，用途廣泛的電力電子器件，估計我國目前超過100億元人民幣，變頻器一項可超過60億元人民幣，變頻行業(yè)的市場估計有300億元人民幣，變頻器中20-30%的成本為IGBT器件（高壓變頻器少一點，因為成本中有一臺特種變壓器）如果把各種AC-DC、DC-DC、DC-AC電源、風電變流器、光伏發(fā)電的逆變器、高鐵、動車、地鐵及SVC、SVG等用的IGBT統(tǒng)計起來，市場值將超過100億元人民幣。過去，這個市場全部由英飛凌、ABB、富士、三菱、東芝等外國公司控制。近幾年，由于嘉興斯達、江蘇宏微、威海新佳、南車時代等采用后道工藝封裝，占領(lǐng)了不到10億的市場，但芯片仍從國外進口，因而中國芯問題是IGBT量產(chǎn)的核心問題。2014年6月報導南車8英寸IGBT下線，非常振奮人心。但愿IGBT中國芯從此得到解決或者逐步解決，這是國人的最大希望。
表2 西安派瑞功率半導體變流技術(shù)有限公司（西安電力電子技術(shù)研究所）高壓直流輸電用大功率晶閘管鑒定驗收情況
表3 西安派瑞功率半導體變流技術(shù)有限公司（西安電力電子技術(shù)研究所）直流輸電項目業(yè)績表
筆者近幾月到IGBT生產(chǎn)單位參觀學習，歸結(jié)我國現(xiàn)在IGBT的產(chǎn)業(yè)化有三種模式：
1．斯達模式——封裝
嘉興斯達是目前我國IGBT封裝企業(yè)銷量最大的公司。2014年計劃銷售4億元人民幣。我和大連普傳張海杰董事長一起考察了斯達，沈華總經(jīng)理接待了我們，沈總講6月份出貨5000萬元。我和張總都看到：嘉興斯達發(fā)展得不錯，有了自己的三棟廠房、進口了滿足封裝要求的關(guān)鍵設(shè)備和檢測設(shè)備，有了超凈和純水及液氮等條件設(shè)施，已經(jīng)有了半導體工廠的樣子；固定資產(chǎn)已經(jīng)有2.8億元人民幣。沈華總經(jīng)理講設(shè)備進晚了，否則第三棟廠房也用起來了。他滿懷信心地說：“一定把好質(zhì)量關(guān)，把IGBT做好”。沈總介紹，他今年在歐洲成立一個合資公司，斯達占70%的股份，德國占30%，注冊在瑞士，辦公在德國紐倫堡，合伙人是西門康原總工帶領(lǐng)的一個團隊，寄希望將IGBT銷售歐洲。
嘉興斯達封裝的IGBT質(zhì)量不錯，得到了用戶的認可。但芯片和DBC等輔料還要從國外進口，這是封裝公司的缺憾，沒有解決中國芯問題。封裝IGBT的公司還有宏微、新佳、北車等多家。
2．南車模式——從芯片到封裝
南車時代是我國電力電子行業(yè)第一個8英寸產(chǎn)線下線的企業(yè)，也是我們電力電子行業(yè)第一家從芯片開始生產(chǎn)IGBT的企業(yè)。吳煜東總經(jīng)理陪同我看了產(chǎn)線并介紹了南車的發(fā)展。
2008年，南車在歐洲金融危機時，用不到1億元收購了丹尼克斯半導體公司75%的股權(quán)，掌握了IGBT基礎(chǔ)技術(shù)，隨后在英國成立功率半導體海外研發(fā)中心，培養(yǎng)出一支掌握IGBT核心技術(shù)的團隊。從4英寸到8英寸，僅用了6年時間，建立了完整的溝槽線寬0.35μm的IGBT產(chǎn)線，在溝槽技術(shù)、高能離子注入，超薄片加工，激光退火等關(guān)鍵工藝有了突破。看過南車，大有中國IGBT芯片有了產(chǎn)線、有了IGBT的中國芯之感。除祝福南車，更感受南車人的敬業(yè)精神和對IGBT的赤誠，我遇到的南車人，都對南車的發(fā)展感到自豪。除南車8英寸生產(chǎn)線外，南車的資本經(jīng)營非常驚人。他們已有南車時代電氣（香港上市）、南車株洲所（香港上市）、時代新材料（A股上市）、丹尼克斯（加拿大上市）。他們脫離了鐵道部對他們的哺育，做著創(chuàng)造性的事情。當然，IGBT的硅單晶和DBC等輔料等還要從國外進口。
3．中科君芯模式——代工、
說起敬業(yè)精神，我總忘不了中科君芯這個團隊。江蘇中科君芯科技有限公司是以中國科學院微電子研究所硅器件與集成技術(shù)研究室、中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心電力電子器件研發(fā)實驗室為核心的研發(fā)實體。擁有7名博士，19名碩士以及從IR歸來的張杰和原微電子所朱陽軍等博士生導師，成立于2011年11月，秉承著“惟精惟一”的開拓創(chuàng)新精神，一直專注于IGBT芯片技術(shù)和產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)。并請華潤上華、上海華虹等晶圓廠代工，研發(fā)芯片及代工封裝IGBT，據(jù)介紹，中科君芯是國內(nèi)率先也是目前唯一真正實現(xiàn)溝槽場截止技術(shù)芯片規(guī)?；慨a(chǎn)的企業(yè)。產(chǎn)品8A-150A、600-6500V系列芯片及15A～1200A系列模塊產(chǎn)品，在電磁感應(yīng)加熱，逆變焊機都有一定的應(yīng)用，產(chǎn)品與國際著名品牌性能相比無差異。在2500V壓接式，3300V焊接式/壓接式也取得重要突破。
代工是國際上產(chǎn)品通用的模式，投資少，見效快，而且可以享受代工廠的技術(shù)優(yōu)勢。
