我國研發高壓高功率密度IGBT芯片成功
發布時間：2013-12-29 15:22
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關鍵詞：
IGBT
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記者從中國南車株洲所舉辦的“高壓高功率密度IGBT（中文名為‘絕緣柵雙極型晶體管’）芯片及其模塊研究開發” 項目鑒定會上獲悉，由該公司研制的國內唯一一款最大電壓等級、最高功率密度的6500伏高壓IGBT芯片及其模塊首次向外界亮相，打破了此前也是由該公司自主研制的3300伏高端IGBT芯片電壓等級和功率密度的記錄，項目成果總體技術處于國際領先水平，代表我國功率半導體器件行業IGBT技術的最高水平。 此次鑒定會也同時展示了中國南車株洲所“IGBT家族”的“超強陣容”，比如1500安/3300伏、1200安/4500伏、750安/6500伏等不同規格的IGBT芯片及模塊產品，均代表行業最高水水平，顯示了該公司在IGBT器件成套技術特別是難度極高的高壓高功率密度IGBT器件技術上的超強實力。 鑒定會的專家，也聚集了我國電力電子行業的知名專家，來自中國科學院、中國工程院的四位院士以及來自中科院微電子所、南京大學、中南大學等高等院所的權威專家一致認為：中國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、動態性能好等諸多優點，經歷了嚴苛的性能測試和試驗考核，而且具有在軌道交通、柔性直流輸電等重大工程項目的實際應用業績，其成果總體技術處于國際領先水平、填補了國內行業空白，實現了我國在高端IGBT技術領域與國際先進水平接軌，具有重大戰略意義。 近年來，隨著IGBT芯片設計與工藝技術的不斷進步，模塊封裝理念及材料的不斷革新以及市場強大的需求， 3300伏電壓等級及以上的高壓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展，引領著當前IGBT技術的可持續發展。 高壓高功率密度的IGBT應用領域從傳統的電力、機械、礦冶到4C產業，擴大到軌道交通、柔性直流輸電、航空航天、新能源裝備以及特種裝備等戰略性新興產業，在推動國家節能減排、傳統產業轉型升級、裝備制造水平提升、國防現代化與科技化以及民眾生活質量等方面具有重大的戰略價值和經濟價值，是現代功率變流裝置的“心臟”和綠色高端產業的“核芯”。 目前，中國已成為世界上IGBT產品最大的消費市場，以高速動車組、大功率機車、新能源裝備、電網為龍頭的國內變頻產業年IGBT需求量超過50億元，而且每年以15%以上速度增長。隨著國家產業結構轉型和升級，以及戰略性新興產業的發展，高壓高功率密度IGBT將具有非常廣闊的應用空間。 此前，高壓高功率密度IGBT技術幾乎全部被國外少數幾家企業壟斷，國內還是一片空白，使得我國戰略性新興產業和影響國民經濟命脈的關鍵產業發展在很大程度上受制于人。 從2011年開始，中國南車株洲所通過全球性的戰略布局，吸納國際優勢研發資源，對該項高端技術進行自主攻關，終于在去年12月份開發出國內首款從芯片到模塊完全自主化的3300伏等級的IGBT芯片，并在此基礎上，又成功研制出4500伏、6500V高功率密度IGBT芯片及模塊，初步形成了IGBT器件技術的完整產品型譜。 此次項目負責人，該公司IGBT事業部總經理劉國友向記者介紹，中國南車株洲所在IGBT項目上總投資超過20億元，目前該公司有近百位來自全球的頂尖專家從事IGBT器件芯片及模塊技術的研發，在IBGT芯片設計、封裝測試、可靠性試驗、系統應用上攻克了30多項難題，掌握該器件的成套技術，并在IGBT的規�；�、專業化生產上形成完整的工藝體系，產品在國內軌道交通、柔性直流輸電以及礦冶領域得到批量應用，項目已申報專利20項，獲得授權發明專利2項，實用新型專利2項。 據了解，目前，在國內有數家從事中小功率IGBT產品組裝企業，具備了低端芯片（1200伏到1700伏電壓等級）研發及模塊封裝能力，在高壓IGBT模塊封裝技術上，也只有包括中國南車株洲所在內的少數企業掌握了該項技術，而在關鍵的高壓IGBT芯片技術及后期系統運用上，中國南車株洲所成為國內唯一一家全面掌握IGBT芯片技術研發、模塊封裝測試和系統應用的企業。 中國南車株洲所作為我國電力電子器件原始創新能力的主要企業之一，從最早的軌道交通用晶閘管、GTO的研制，到新世紀開始在IGBT、IGCT等高端功率半導體器件技術的發力，走過了漫長的一段路程�！笆晃濉币詠�，在國家發改委、工信部、科技部及地方各級政府的產業專項政策支持和國內軌道交通等市場的推動下，該公司IGBT等功率半導體產業發展迅猛，2008年，成功并購知名半導體公司丹尼克斯公司，吸納全球IGBT技術及研發資源，2009年在國內率先建成第一條IGBT模塊封裝線，目前該項已向國內各類市場銷售IGBT產品超過6萬只。2010年，該公司抓們在海外成立功率半導體研發中心，從事高壓IGBT芯片技術研究和新一代IGBT器件開發，2011年啟動的我國首條8英寸IGBT芯片生產線，目前也已建成試運行。屆時，中國南車株洲所成為世界上僅有的幾家在掌握功率半導體產品成套技術、規�；a能力以及市場應用的企業。 |
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