上海先进参与研制高压大功率IGBT芯片取得成功


2013-10-21 9:01:41

      2013年9月12日,中国北车股份有限公司(“中国北车”)和上海先进半导体制造股份有限公司(“上海先进”)联合研发的高压大功率3300V/50A IGBT(绝缘栅双极型晶体管)芯片及其由此芯片封装的大功率1200A/3300V IGBT模块,顺利通过专家鉴定。从此,在高压大功率领域中我国有了完全自主研制的IGBT“中国芯”,同时迈开了国产IGBT功率“芯脏”替代进口的步伐。上海先进副总裁周卫平先生参加了此项目的鉴定会。
      IGBT 的最大特点就是节能,作为新一代功率半导体器件,它具有驱动容易、控制简单、开关频率高、导通电压低、通态电流大、损耗小等优点,是自动控制和功率变换的关键核心部件。例如在动车组和高速列车中,牵引传动系统是其核心部件,而IGBT芯片又是牵引传动系统的核心部件,因此IGBT芯片是“核心中的核心”。
      IGBT 的应用范围绝不仅限于动车组、机车等轨道交通装备行业,在电力系统、工业变频、风电、太阳能、电动汽车和家电产业中也有非常广泛的应用。因此,高压大功率IGBT 芯片的成功研发,不仅填补了国内相关领域的空白,还将逐步替代进口,创造巨大的经济效益。
      上海先进自2004年起开始大规模生产IGBT芯片,是国内最早生产IGBT2-1200V晶圆的公司,目前累计突破60万圆片产量,揭开了国内半导体IGBT代工新的一页,同时为上海先进在国内制造IGBT产品的领先地位奠定了扎实的基础。几年来,中国北车一直视上海先进为重要的合作伙伴,上海先进也积极配合支持北车对我国自主知识产权的IGBT芯片研发。
      早在2009年8月,上海先进与上海北车永电的前身上海卓骋电子科技有限公司就着手联合开发IGBT产品,包括1700V,3300V和6500V高压大功率IGBT产品。这次通过专家鉴定的高压大功率3300V/50A的IGBT就是双方联合开发的成果。对于鉴定合格的样品,上海先进承担了包括正面和背面的全套制作工艺,因而再次证明了上海先进拥有稳定的生产工艺和国内领先的高压功率器件制作平台技术。
      2013年9月26日,中国北车股份公司总工程师王勇智先生,首席科学家邹世昌院士,中国北车上海永电总经理王明杰、中国北车永济新时速总经理王红卫等一行专家访问了上海先进,受到了公司总裁王庆宇博士和副总裁周卫平先生热情接待。双方决定将通过鉴定的共同开发的IGBT产品尽快用在轨道交通和高速列车上,并一致同意签署《全面战略合作框架协议》,以建立更为紧密的长期合作伙伴关系。
      高压大功率IGBT高端芯片一直依赖进口,在交货周期和采购价格上完全受制于国外公司。目前,中国已成为IGBT 的最大消费国,年需求量超75 亿元,每年还以30%以上的速度增长。有关资料预测显示,到2020 年,仅轨道交通电力牵引一项,每年IGBT 模块的市场规模不低于10 亿元,智能电网不低于4 亿元。这预示着上海先进与中国北车“强强联合”具有非常重要的意义,将为我国自主研发的高端IGBT芯片的产业化应用创造条件,同时也将为合作双方带来可观的经济效益和社会效益。
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