原创 我国IGBT器件发展中的问题

前面谈过我国功率半导体的话题，今天谈谈IGBT的情况。

由于IGBT器件技术含量高，制造难度大，目前国内生产技术与国外先进水平存在较大差距，技术差距主要表现在：

一、设计

1、IGBT设计刚起步，水平还远远落后与国际大公司的水平，从PT向NPT发展。目前国内有设计能力的企业包括：北京时代民芯、常州宏微、嘉兴斯达、珠洲南车。只能研发基于穿通型PT工艺的600V和1200V低端产品。

2、高端设计人才资源匮乏，现有研发人员的设计水平有待提高，特别是具有国际化视野的高端设计人员非常缺乏。

二、制造

NPT型IGBT正面工艺虽然和VDMOS基本一致(平面工艺和Trench工艺均可)，但是存在两大工艺难点——薄片工艺和背面工艺。工艺上正面的绝缘钝化，背面的减薄国内的FAB做的都不是太好。

1、薄片工艺(特定耐压指标的IGBT器件，芯片厚度也是特定的，
需要减薄到200-100um，高端甚至80um，现在国内150um减薄比较有谱，再低就没有能力了。比如在100~200um的量级，当硅片磨薄到如此地步后，后续的加工处理就比较困难了，特别是对于8吋以上的大硅片，难度更大)

2、背面工艺(包括了背面注入，退火激活，背面金属化等工艺步骤，由于正面金属的熔点的限制，这些背面工艺必须在低温下进行(不超过450°C)，退火激活这一步难度极大。背面注入以及退火，此工艺并不像想象的那么简单，国内能加工的厂家并不多)

3、目前华虹NEC和成芯的8吋线、华润上华和深圳方正的6吋线均可提供功率器件的代工服务。

4、高端工艺开发人员非常缺乏，现有研发人员的设计水平有待提高。

三、封装

只有少数企业从事中小功率IGBT的封装，不但附加值低，还形成了持续的技术依赖。采用国外芯片进行封装的模块主要指标是400A、1700V以下，并有IPM产品。模块的关键技术已基本掌握。

四、市场

国
内市场前十大厂商中都是国外大公司，无一本土厂商。到目前为止IGBT还没有国产器件，主要是日本和欧美品牌，欧美品牌的产品主要用在电力电子和通讯行
业，而日本的品牌主要用于电磁炉、变频空调、冰箱、洗衣机等家电类居多。近几年英飞凌的IGBT单管也在家电类产品中占有一席之地，而三菱的IGBT模块
在也开始大量应用于军工、电力电子等行业。现阶段国内IGBT市场主要被欧美、日本企业所垄断。Semikron、Infineon、三菱、
Sanken、Fairchld飞兆、FUJI富士、IR、Toshiba东芝、IXYS、STM是国内IGBT市场中销售额位于前10位的企业。

五、其他

国内整个工业链跟不上也是一个原因。比如材料，机械加工等设备依靠进口。