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中国绝缘栅双极型晶体管IGBT行业研究报告(36页)

行业报告下载 2020年11月25日 06:07 3 管理员

在全球大力发展高新技术的浪潮下,中国政府对于 IGBT 的开发及行业应用关注度较高, 自 2007 年以来,国务院、发改委等多个部门发布了一系列红利政策,加大了相关技术水平 的支持力度,鼓励 IGBT 行业技术升级和产品研发,在规划部署行业发展方向上起到了重要 的引导作用。  当前,中国 IGBT 行业发展态势良好,中国内地企业在 IGBT 全产业链加强布局,以株 洲中车时代电气股份有限公司(以下简称“中车时代”)、比亚迪股份有限公司(以下简称“比 亚迪”)、杭州士兰微电子股份有限公司(以下简称“士兰微”)、天津中环半导体股份有限公 司(以下简称“中环股份”)等为代表的 IGBT 厂商逐步开启了自主研发 IGBT 的道路,形成 了以 IDM 模式和代工厂商模式的 IGBT 完整产业链,推动了 IGBT 国产化进程的加快。  中国在 IGBT 行业应用上取得了较大的突破,尤其是在新能源领域上已赶超日本和德 国。但在 IGBT 芯片设计制造、模块封装、封装测试等 IGBT 产业核心技术上,中国 IGBT 产业相关厂商与日本三菱电机和德国英飞凌厂商仍有明显的差距。以 IGBT 模块封装技术为 例,中国大部分本土厂商基本掌握了传统的焊接式封装技术,但在高压 IGBT 模块封装技术 领域仅有中国中车时代掌握了相关技术,而国外公司基于传统封装技术已研发出多种先进封 装技术(嵌入式硅器件、超薄封装技术、穿透硅通孔),可大幅度提高 IGBT 模块的功率密 度、散热性和可靠性。因此,中国在 IGBT 技术方面仍需进一步增强自身竞争力。  

在中国“工业 4.0”和“中国制造 2025”的背景下,各种涉及到电的场合都离不开以 IGBT 为核心的电力电子技术的应用,推动了中国 IGBT 行业的发展,驱使中国本土企业加 大了在 IGBT 产品领域的投入与研发。中国 IGBT 产品产量从 2014 年的 380 万只增长到了 2018 年的 1,125 万只,年复合增长率为 31.2%(见图 2-3)。中国 IGBT 行业的上游参与者为硅晶圆、封装材料等原材料供应商和光刻机、检测设备 等设备供应商。硅晶圆是 IGBT 生产的主要原材料之一,在 IGBT 材料生产成本中占比达到 30%左右。在生产硅锭环节中,需要通过提纯硅、熔化硅、搅拌硅熔浆等一系列制造工艺。 其后,采用高精度的制造工艺将硅锭切割成片状,形成硅晶圆。硅晶圆的薄片工艺具有极高 的制造工艺技术含量。  根据头豹对 IGBT 行业专家的访谈得知,目前中国晶圆材料供应商只能将硅晶圆减薄到 170μm,而国外晶圆材料供应商可将硅晶圆减薄到 100-200μm 的量级。受此影响,晶圆 材料市场长期被日本信越化学工业株式会社(以下简称“信越化学”)、三菱住友株式会社(以 下简称“三菱住友”)、德国 Siltronic、韩国 SK Siltro 和台湾环球厂商垄断,这五大晶圆供 货商在全球晶圆市场中的占比为 92.4%,导致中国在 8 英寸或 8 英寸以上的硅晶圆主要依 赖进口,自给率较低,尤其是 8 英寸以上硅晶圆。除此之外,封装材料是 IGBT 生产的另一 种主要原料,可分为塑料封装、环氧树脂封装、陶瓷封装和金属封装四种。

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