Produk semikonduktor boleh dibahagikan kepada litar bersepadu, peranti diskrit dan kategori lain, di antaranya peranti kuasa semikonduktor adalah bahagian penting dari peranti diskrit. Peranti diskrit merujuk kepada elemen litar asas dengan satu fungsi, yang terutama menyedari pemprosesan dan transformasi tenaga elektrik. Peranti diskrit terutamanya merangkumi diod kuasa, transistor kuasa, thyristor, MOSFET, IGBT dan produk lain. Antaranya, pasaran semasa lebih mementingkan dan jumlah yang agak besar adalah IGBT.
& quot; IGBT" bermaksud transistor bipolar pintu bertebat. Modul IGBT adalah produk semikonduktor modular yang dibungkus oleh cip IGBT dan FWD (cip diod freewheeling) melalui jambatan litar tertentu. Modul IGBT mempunyai ciri penjimatan tenaga, pemasangan dan penyelenggaraan yang mudah, dan pelesapan haba yang stabil. Pada masa ini, kebanyakan produk modular yang dijual di pasaran adalah produk modular. Secara amnya, IGBT juga merujuk kepada modul IGBT.
IGBT adalah peranti teras untuk penukaran dan penghantaran tenaga, yang biasanya dikenali sebagai" CPU" peranti elektronik kuasa. Penggunaan IGBT untuk penukaran kuasa dapat meningkatkan kecekapan dan kualiti penggunaan kuasa. Ia mempunyai ciri-ciri kecekapan tinggi dan penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar hijau. Ini untuk menyelesaikan masalah kekurangan tenaga dan mengurangkan karbon. Teknologi sokongan utama untuk pelepasan.
Arah pembangunan semasa terutamanya perubahan struktur, serta peningkatan teknologi pemprosesan wafer silikon, teknologi pembungkusan, dan lain-lain. Trend pembangunan adalah untuk mengurangkan kerugian dan mengurangkan kos pengeluaran. Pada masa ini, bahan semikonduktor berasaskan silikon hampir dengan had fizikalnya di bawah sifat materialnya. Bahan semikonduktor kompaun generasi ketiga dengan cepat memasuki proses perindustrian. Penyediaan, proses pembuatan dan fizik peranti dari bahan semikonduktor lebar lebar yang diwakili oleh SiC dan GaN berkembang pesat.
02 Pasaran peranti kuasa
Pasaran semikonduktor itu sendiri sangat panas, tetapi peranti kuasa lebih popular daripada semikonduktor. Dibuat di China 2025, intinya adalah peranti kuasa. Sebagai industri baru yang muncul secara strategik, IGBT digunakan secara meluas dalam bidang transit rel, grid pintar, aeroangkasa, kenderaan elektrik dan peralatan tenaga baru.
Dalam bidang kenderaan tenaga baru: modul IGBT menyumbang hampir 10% daripada kos kenderaan elektrik dan sekitar 20% dari kos pengisian cerucuk. Dalam bidang kenderaan tenaga baru, ia digunakan terutamanya dalam A) sistem kawalan elektrik DC / AC (DC / AC) berkuasa tinggi untuk menggerakkan motor kereta; B) sistem kawalan penyaman udara kereta rendah DC / AC (DC / AC) kuasa rendah, gunakan IGBT dan FRD dengan arus yang lebih kecil; C) Modul IGBT dalam cerucuk pengecasan cerucuk cerdas digunakan sebagai elemen beralih.
Medan grid pintar: Diterapkan pada sisi penjanaan kuasa, penyearah dan penyongsang dalam penjanaan tenaga angin dan penjanaan tenaga fotovoltaik semuanya memerlukan penggunaan modul IGBT. Pada akhir penghantaran, teknologi penghantaran fleksibel FAKTA dalam transmisi UHV DC memerlukan sejumlah besar peranti kuasa seperti IGBT. Pada hujung pengubah, IGBT adalah komponen utama pengubah elektronik kuasa (PET). Pengguna, elektrik putih isi rumah, ketuhar gelombang mikro, pemacu lampu LED, dan lain-lain semuanya mempunyai permintaan besar untuk IGBT.
Medan transit rel: alat elektronik kuasa utama untuk penukar daya tarikan kenderaan transit rel dan penukar pelbagai tambahan.
Pakar menganggarkan bahawa keseluruhan pasaran IGBT akan mencapai sekitar AS $ 10 bilion pada tahun 2020, dengan kadar pertumbuhan tahunan lebih dari 15%. Syarikat asing yang mengembangkan peranti IGBT terutamanya termasuk Infineon, ABB, Mitsubishi, Ximen Kang, Toshiba, dan Fuji. Pasaran semikonduktor kuasa China&menyumbang lebih daripada 50% pasaran dunia, tetapi di pasaran peranti arus perdana MOSFET dan IGBT pertengahan hingga tinggi, 90% bergantung terutamanya pada import, yang pada dasarnya dimonopoli oleh syarikat asing, Eropah, Amerika, dan Jepun.
IGBT mempunyai voltan yang sangat luas, dari 400V hingga 6500V. Oleh itu, sukar bagi pengeluar untuk memonopoli pasaran. Sebilangan besar pengeluar memilih bidang kepakaran mereka sendiri.
Infineon, Mitsubishi, dan ABB mempunyai kelebihan mutlak dalam bidang IGBT perindustrian dengan tahap voltan melebihi 1700V; mereka hampir dimonopoli dalam bidang teknologi IGBT voltan tinggi dengan tahap voltan melebihi 3300V. Ximenkang, Fairchild, dll berada dalam kedudukan yang baik dalam bidang IGBT pengguna dengan tahap voltan 1700V ke bawah.
03 Pengedaran industri dan perusahaan utama
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, industri IGBT China&telah membentuk rangkaian industri IGBT mod IDM dan mod pengecoran yang lengkap, dan proses penyetempatan IGBT telah dipercepat. Bahan lebar jalur yang diwakili oleh SiC dan GaN mempunyai kelebihan untuk menerobos had prestasi peranti silikon tradisional. , Ia sangat strategik dan berpandangan ke hadapan. Halangan teknikal terletak pada penyediaan bahan, dan jurang teknologi antara teknologi domestik dan asing terus mengecil.
Dari perspektif kawasan domestik, Bohai Sea Rim adalah Beijing dan Tianjin. Beijing Yizhuang telah menyedari pengumpulan SMIC, Inovasi China Utara, Verizon, Infineon, Chipone North, Huazhuo Jingke dan perusahaan lain, membuka rantaian industri hulu dan hilir, dan membentuk rangkaian komponen dan bahan industri litar bersepadu lengkap, reka bentuk, dan lain-lain mengumpulkan hampir seratus perusahaan hulu dan hilir, dan terdapat juga beberapa pengecoran di Tianjin. Yang ada hanya Xi' an di sebelah barat, Xi' an mempunyai Xinpai, Aipark, Yongdian dan sebagainya.
Yang terkuat adalah di Provinsi Jiangsu, tertumpu di Wuxi dan Suzhou, terutama Wuxi. Whampoa Military Academy, yang dikenali sebagai litar bersepadu China&# 39, telah mengembangkan banyak komponen, sama ada pengecoran atau syarikat reka bentuk, kebanyakannya berada di Wuxi. Shenzhen lebih kuat dari sisi aplikasi peranti kuasa, dan beberapa pengecoran kecil juga mula membuat peranti kuasa.
Zhuzhou CRRC Times Electric: Satu-satunya syarikat domestik yang secara bebas menguasai teknologi cip IGBT dan modul modul kereta api berkelajuan tinggi, dengan fokus pada modul voltan tinggi 1200V-6500V, membina unit perniagaan semikonduktor IGBT tamannya sendiri, dengan garis cip IGBT dan modul sokongan garisan pembungkusan.
BYD: Fokus pada modul IGBT kelas industri dan modul IGBT gred automotif, dengan bahagian pasaran 18% pada tahun 2019, yang kedua setelah Infineon. Pada tahun 2020, perniagaan semikonduktor akan disatukan dan" BYD Semiconductor Co., Ltd." akan ditubuhkan. Adalah dirancang bahawa bahagian bekalan IGBT luaran akan melebihi 50%. Pada tahun 2020, projek IGBT dengan jumlah pelaburan 1 miliar yuan akan dimulakan di Changsha, dan barisan pengeluaran dengan output tahunan 250.000 wafer 8 inci akan dirancang.
Silan Micro: pengeluar produk IGBT domestik terkemuka, terutamanya proses IGBT 300-600V punch-through, proses 1200GB non-punch-through slot gate IGBT, adalah salah satu daripada beberapa syarikat domestik yang telah berkembang dari syarikat reka bentuk chip tulen kepada Model IDM (reka bentuk Bersepadu dengan pembuatan) adalah syarikat produk semikonduktor yang komprehensif dengan model pembangunan utamanya. Salah satu pasaran yang disasarkan oleh produk IGBT&# 39 adalah bidang kuasa putih kelas pengguna.
Jilin China Micro: Mengintegrasikan reka bentuk, pemprosesan, pembungkusan dan pengujian IGBT, terdapat pelbagai peranti diskrit semikonduktor dan barisan pengeluaran cip IC, lima peranti kuasa semikonduktor domestik teratas, dan syarikat pertama yang tersenarai dalam bidang ini.
Zhonghuan: Perniagaan utama adalah pengeluaran dan penjualan peranti diskrit semikonduktor, silikon monokristalin dan wafer silikon. Pada tahun 2015, IGBT untuk elektronik pengguna telah dihasilkan secara besar-besaran, IGBT voltan tinggi masih dikembangkan, dan peranti kuasa penjimatan tenaga dapat digunakan dalam pengisian cerucuk.
Xi' sebuah Yongdian: modul voltan tinggi 1200V-6500V / 75A-2400A, terutamanya untuk medan voltan tinggi seperti transit rel dan grid pintar
Zhongke Junxin: Syarikat usaha sama China-asing yang memfokuskan pada penyelidikan dan pengembangan cip elektronik seperti IGBT dan FRD. Ini adalah satu-satunya perusahaan domestik yang menguasai sepenuhnya teknologi cip IGBT voltan penuh 650V-6500V untuk pemanasan aruhan elektromagnetik, peralatan rumah tangga penukaran frekuensi, mesin kimpalan penyongsang, penyongsang industri, tenaga Baru dan bidang lain. Ini adalah perusahaan domestik pertama yang mengembangkan teknologi pemotongan medan parit gerbang dan mencapai pengeluaran besar-besaran.
Jiejie Microelectronics: Dalam bidang peranti semikonduktor kuasa domestik, peranti thyristor dan chip chip IDM (pengeluar komponen bersepadu, iaitu merangkumi keseluruhan rangkaian industri cip, mengintegrasikan reka bentuk cip, pembuatan, pembungkusan dan pengujian) pengeluar semikonduktor. Peranti semikonduktor kuasa utama menyumbang 49.92%, dan cip semikonduktor kuasa menyumbang 35.11%.
Star Semiconductor: Pembekal modul IGBT kelapan terbesar di dunia, dan satu-satunya syarikat China yang memasuki ranking TOP10 dunia&# 39. Perniagaan utama adalah reka bentuk, pengembangan dan pengeluaran cip dan modul semikonduktor tenaga berasaskan IGBT, dan penjualan dalam bentuk modul IGBT. Cip IGBT dan cip diod pemulihan cepat yang dibangunkan dan dirancang secara bebas oleh syarikat adalah salah satu daya saing teras syarikat'
04 Trend Pelaburan
Kerana pasaran IGBT yang panas, Teknologi Infineon Jerman &, yang mempunyai bahagian global terbesar, melabur 1.6 bilion euro untuk membina kilang baru di Austria, yang dijangka akan beroperasi pada akhir 2021 ON kilang Semikonduktor New York akan melabur US $ 430 juta pada akhir 2022. Toshiba akan melabur sekitar 80 bilion yen untuk meningkatkan kapasiti pengeluaran menjelang 2023, dan Fuji Electric juga akan melabur 120 bilion yen di dalam dan luar negara menjelang 2023.
Projek barisan pengeluaran cip semikonduktor proses pengeluaran khas Silan Micro&# 39 baru sahaja dilancarkan, dan fasa kedua sebanyak 12 bilion sedang dalam proses. Star Semiconductor merancang untuk melabur 229 juta yuan untuk membina projek perindustrian modul silikon karbida penuh di Jiaxing. China Resources Micro berhasrat untuk membina projek asas pembungkusan dan pengujian semikonduktor tenaga untuk menyusun lini pengeluaran pembungkusan peranti semikonduktor canggih. Teknologi Yangjie mengumpulkan 1.5 bilion yuan untuk melabur dalam projek pembungkusan dan pengujian cip semikonduktor. Jumlah pelaburan Wingtech&# 10 bilion kilang super pintar Wuxi ODM dan pusat R& serta pusat pembuatan wafer automatik semikonduktor kelas 12 Shanghai Shanghai Lingang dengan jumlah pelaburan 12 bilion. Di samping itu, syarikat seperti Nitrogen Silicon Technology, Ugallium Technology, Zhizhan Technology, Chaoxinxing Semiconductor, Tongguang Crystal, dan Zhanxin Electronics semuanya telah menerima pembiayaan dengan ukuran yang berbeza.
Banyak syarikat tersenarai dalam negeri juga secara rasmi mengumumkan bahawa mereka akan memasuki pasaran IGBT dan meningkatkan perniagaan IGBT. Sebagai contoh, saham Taiji telah membina garis pembungkusan dan ujian, melabur dalam Puluan Semiconductor, dan menggunakan reka bentuk cip IGBT dan perniagaan pengecoran.