IGBT发展概览

 IGBT发展概览

上海合美电子科技有限公司

IGBT是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品，具有高频率、高电压、大电流，易于开关等优良性能，被业界誉为功率变流装置的“CPU”，广泛应用于轨道交通、航空航天、船舶驱动、智能电网、新能源、交流变频、风力发电、电机传动、汽车等强电控制等产业领域。随着以轨道交通为代表的新兴市场兴起，中国已经成为全球IGBT最大需求市场。

国外IGBT产业链主要厂商

    纵观全球市场，IGBT主要供应厂商基本是欧美及日本几家公司，它们代表着目前IGBT技术的最高水平，包括德国英飞凌、瑞士ABB、美国IR、飞兆以及日本三菱、东芝、富士等公司。其IGBT技术基本发展到第六代技术产品，IGBT产品覆盖了600-6500V/2-3600A全线产品。在高电压等级领域（3300V以上）更是完全由三菱、英飞凌、ABB三大公司所控制，在大功率沟槽技术方面，三菱与英飞凌公司处于国际领先水平。

IGBT按电压分布应用领域

IGBT按电压分布应用领域

在电压结构中，仍然以600-1200V IGBT产品所占比重最大，占整个市场绝大部分市场份额。600V以下的产品主要应用在消费电子领域中，1200V以上的IGBT产品应用在高铁、动车、汽车电子及电力设备中。

IGBT技术发展史

从上世纪80年代至今，IGBT经历了六代技术的发展演变，这个过程是很艰苦的，面对的是大量的结构设计调整和工艺上的难题。

IGBT从第一代到第六代的演变发展进程

IGBT技术发展历史

回顾IGBT的发展历程，其主要从三方面发展演变：

（1）器件纵向结构：非穿通型（NPT）结构→拥有缓冲层的穿通型（PT）结构→场终止型（FS）、软穿通型（SPT）结构

（2）栅极结构：平面栅结构→垂直于芯片表面的沟槽型结构

（3）硅片的加工工艺：外延生长技术→区熔硅单晶