回顧2019年，5G、華為、中國芯等關(guān)鍵熱詞串聯(lián)起整個中國電子業(yè)的發(fā)展，使得“國產(chǎn)化”成為全民關(guān)注的話題。不負(fù)眾望的是，在國家扶持與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共同努力下，國產(chǎn)化持續(xù)推進(jìn)，大有一種“千磨萬擊還堅勁，任爾東西南北風(fēng)”的強(qiáng)者氣魄。其中，作為新型功率半導(dǎo)體器件的主流器件，IGBT在小家電、小功率工業(yè)配套設(shè)施等部分細(xì)分領(lǐng)域中的國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到50%左右，成為“中國芯”的突破口之一！ 本期《國際電子商情》將聚焦功率器件IGBT的國產(chǎn)化進(jìn)程，挖掘矚目成績背后的關(guān)鍵因素和有效手段。GYnesmc

成績顯著的2019年

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，具有高頻率、高電壓、大電流、易于開關(guān)等優(yōu)良性能，是國際上公認(rèn)的電力電子技術(shù)第三次革命最具代表性的產(chǎn)品，被稱為電力電子行業(yè)里的“CPU”。GYnesmc

隨著功率半導(dǎo)體器件技術(shù)的不斷演進(jìn)，自上世紀(jì)80年代起，功率半導(dǎo)體器件IGBT與MOSFET、功率IC并稱為三大主流應(yīng)用類型。其中，IGBT經(jīng)歷七次技術(shù)演進(jìn)，主要在器件縱向結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)、硅片加工工藝三大方面突破技術(shù)瓶頸，解決了結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)整和工藝上的難題。目前，IGBT器件可承受電壓能力從第四代的3000V躍升到了第七代的6500V，并且實現(xiàn)了高頻化(10～100kHz)應(yīng)用，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、4C、航空航天等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，同時也適用于新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，符合當(dāng)前電力電子產(chǎn)品智能化、模塊化的實際需求。GYnesmc

眾所周知，全球的功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)品主要來自于歐洲、美國、日本三個地區(qū)的制造廠商，他們憑借先進(jìn)的技術(shù)、生產(chǎn)制造工以及領(lǐng)先的品質(zhì)管理體系，占據(jù)了全球大約70％的市場份額。例如英飛凌、ABB、三菱、西門康、東芝、富士等國際廠商，在中高端MOSFET及IGBT主流器件市場上占有絕對的市場話語權(quán)。GYnesmc

反觀國內(nèi)，中國是全球最大的功率半導(dǎo)體消費國家，其市場規(guī)模約占全球40%～50%。但是，目前國內(nèi)功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的研發(fā)與國際大公司相比還存在很大差距，總體自給率卻僅有15％左右。形成這種局面的原因有很多，主要是國際廠商起步早，研發(fā)投入大，形成了較高的專利壁壘。而在國內(nèi)，對于高端功率器件，其芯片設(shè)計、芯片制造、封裝測試等各個環(huán)節(jié)仍未成熟，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈同時突破核心技術(shù)，其難度無需贅述。GYnesmc

此外，高端器件的高品質(zhì)保證、高一致性要求，對于起步較晚的國內(nèi)廠商來說也是一個不可小覷的挑戰(zhàn)。GYnesmc

盡管困難重重，但在國家扶持和產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的雙輪驅(qū)動下，國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)在2019年交上了一份亮眼的成績單。GYnesmc

首先在技術(shù)產(chǎn)品上，中低端IGBT市場已逐步完成國產(chǎn)化替。在白色家電、逆變器、逆變電源、工業(yè)控制等國內(nèi)中低端市場，由于利潤下滑，英飛凌等國外廠商在前幾年早已退出競爭，使得國內(nèi)廠商有卡位布局的空間。GYnesmc

作為一家本土IGBT芯片研發(fā)、制造廠商，成都森未科技有限公司是一家國內(nèi)為數(shù)不多的從應(yīng)用端入手進(jìn)行芯片及產(chǎn)品研發(fā)的公司。據(jù)悉，森未科技可以提供600～1700V各電流規(guī)格的IGBT晶圓，覆蓋工業(yè)控制、變頻家電、電動汽車、風(fēng)電伺服驅(qū)動、光伏逆變器等領(lǐng)域，直接對標(biāo)國際領(lǐng)先技術(shù)水平。森未科技總經(jīng)理胡強(qiáng)接受《國際電子商情》采訪時表示，IGBT器件在小家電、小功率工業(yè)配套設(shè)施等部分細(xì)分領(lǐng)域中的國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到了50%，成為實現(xiàn)“中國芯”的最佳突破口！GYnesmc

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成都森未科技有限公司 總經(jīng)理 胡強(qiáng)GYnesmc

其次在產(chǎn)業(yè)鏈方面，國內(nèi)功率器件制造廠商們通過多年努力，已建立起完整的IGBT產(chǎn)業(yè)鏈，在封裝上的能力已有較大提高，芯片設(shè)計、芯片制造領(lǐng)域也涌現(xiàn)出了一批新興團(tuán)隊。以下是國內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)，都是一些耳熟能詳?shù)?ldquo;老朋友們”。GYnesmc

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最后在客戶層面，由于長時間面對美國的技術(shù)封鎖，國內(nèi)客戶不得不靈活調(diào)整供應(yīng)鏈形態(tài)，紛紛向有硬實力的國產(chǎn)功率器件廠商“拋出橄欖枝”，嘗試去使用國產(chǎn)大功率器件，提速國產(chǎn)進(jìn)程。“如今國產(chǎn)器件的接受度顯著提高，這是我們國產(chǎn)功率器件的一個巨大突破，意味著本土的器件制造技術(shù)正在逐漸成熟。”胡強(qiáng)自豪地說道，“相信不久之后，我國IGBT產(chǎn)業(yè)能在電網(wǎng)、汽車電子等各個高階領(lǐng)域逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化！”GYnesmc

關(guān)鍵：客戶認(rèn)可與人才儲備

盡管IGBT器件的國產(chǎn)進(jìn)程在2019年取得了階段性勝利，接下來仍需要制造廠商們使盡渾身解數(shù)，把現(xiàn)有的技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為核心競爭力，在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。具體如何做？正可謂是“八仙過海，各顯神通”。GYnesmc

作為一家新晉的IGBT芯片公司，森未科技在設(shè)計能力和工藝實現(xiàn)能力上已經(jīng)具備接軌國際先進(jìn)水平的能力，其IGBT背面生產(chǎn)工藝、模塊檢測能力、產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)支持是競爭國際品牌的三大“王牌”。胡強(qiáng)介紹道：“森未科技從芯片自主化生產(chǎn)開始，結(jié)合自身掌握的背面核心工藝，并針對與下游行業(yè)不斷涌現(xiàn)的新需求，打造、發(fā)揮好IDM公司的優(yōu)勢，做出客戶用得舒心的產(chǎn)品。同時，森未科技也會持續(xù)開發(fā)更高電壓等級的芯片，可根據(jù)客戶需求提供定制化程度更高的IGBT產(chǎn)品及整體方案。”GYnesmc

目前來說，取得客戶認(rèn)可與信任，是本土功率器件企業(yè)必須學(xué)會的第一門功課。胡強(qiáng)認(rèn)為，除了提供技術(shù)過硬的產(chǎn)品以外，國產(chǎn)功率器件廠商還可以根據(jù)客戶需求提供定制化服務(wù)，以此增加客戶的粘合度。例如，森未科技會提供樣片申請、退換貨申請、應(yīng)用支持等多維度的增值服務(wù)，在技術(shù)應(yīng)用層面與客戶保持緊密溝通。此外，森未科技還具有產(chǎn)品各項檢測方法開發(fā)的能力，并且可以實現(xiàn)檢測方法平臺自建，以及將平臺轉(zhuǎn)化成設(shè)備。GYnesmc

胡強(qiáng)指出，在國產(chǎn)化的過程中，客戶最在意的是產(chǎn)品是否長期穩(wěn)定。因此，器件廠家給予客戶一定時間段的品質(zhì)保證，是極其必要的。這個過程并不是一朝一夕可以見效，客戶往往要經(jīng)過較長時間試用才會認(rèn)可新的品牌，這需要器件制造廠家的耐心服務(wù)和供應(yīng)鏈上下游的鼎力支持。GYnesmc

此外，國產(chǎn)化與其說是技術(shù)的革新，不如說是人才的比拼?，F(xiàn)如今國內(nèi)缺少具有豐富實踐經(jīng)驗的半導(dǎo)體技術(shù)人才，本土制造廠商想要快速突破技術(shù)難題、實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，最直接的方式是人才引進(jìn)，主要途徑一是外企人員的回流、二是來源于國外合作。GYnesmc

對于人才儲備，森未科技更希望發(fā)揮出“1+1>2”的人才優(yōu)勢。一方面，森未科技的創(chuàng)始人和核心技術(shù)團(tuán)隊，均來自于清華大學(xué)和中國科學(xué)院博士團(tuán)隊，他們具備系統(tǒng)全面的理論學(xué)識和較強(qiáng)的實踐能力，在研發(fā)生產(chǎn)中做到融會貫通、運用自如。另一方面，森未科技長期與歐美、日本等國際團(tuán)隊和知名專家合作研發(fā)，具備專業(yè)的芯片設(shè)計能力和多條產(chǎn)線的流片經(jīng)驗。GYnesmc

“展望未來，功率器件產(chǎn)業(yè)將會沿著技術(shù)實力提升、成本優(yōu)化這兩大方向發(fā)展，國產(chǎn)功率器件廠商需要根據(jù)實際情況來靈活調(diào)整方向策略。”胡強(qiáng)最后總結(jié)道，“森未科技希望借此機(jī)會，呼吁更多同行能一起努力，逐步提高市場對國產(chǎn)器件的認(rèn)可和信任！”GYnesmc

本文為《國際電子商情》2020年1月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費雜志訂閱申請點擊 這里 GYnesmc