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中國功率半導體器件的發展

發布日期:2014-03-13 13:26:31  瀏覽次數:120

目前國內的功率半導體的現狀到底如何,和國外比較還有什么差距。為了更好的解答,半個月來,筆者和相關領導、業內專家、業界人士進行了交流,本博文將就國內的功率半導體的現狀到底如何分析如下。

  應該說,在中國半導體產業發展過程中,半導體分立器件的作用長期以來都沒有引起人們足夠的重視,政府的投入也很少,發展速度遠遠滯后于集成電路。

  國內分立器件廠商的主要產品以硅基二極管、三極管和晶閘管為主,目前國際功率半導體器件的主流主品功率MOS器件只是近年來才有所涉及,且主要為平面柵結構的VDMOS器件,IGBT還處于研發階段。寬禁帶半導體器件主要是以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)為主,尚未有針對市場應用的寬禁帶半導體產品器件的產品研發。

從功率半導體的產品分類來說

  一、普通二極管、三極管國內的自給率已經很高,但是在高檔的功率二極管,大部分還依賴進口,國內的產品性能還有不小的差距。

  二、晶閘管類器件產業成熟,種類齊全,普通晶閘管、快速晶閘管、超大功率晶閘管、光控晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、高頻晶閘管都能生產。中國南車集團現在可以生產6英寸、4000A、8500V超大功率晶閘管,居世界領先水平,已經在我國的機車上大量使用,為我國的鐵路現代化建設做出了貢獻。

  三、在功率管領域,逐步有國內的企業技術水平上升到MOS工藝,MOSFET的產業有一定規模,進入21世紀后,這類器件的產品已批量進入市場,幾十安培、200V的器件在民用產品上獲得了廣泛應用,進口替代已然開始。

  四、IGBT、FRD已經有所突破,FRD初見規模。IGBT從封裝起步向芯片設計制造發展,從PT結構向NPT發展,溝槽工藝正在開發中。IGBT產品進入中試階段,

  五、在電源管理領域,2008年前十名都見不到國內的企業。

從功率半導體產業鏈來說

  一、設計:國內IGBT還處于研制階段,還沒有商品化的IGBT投入市場,我國IGBT芯片的產業化道路比較漫長。目前國內的民營和海歸人士設立的公司已經研發出了低端的IGBT產品,如常州宏微、嘉興斯達。南車集團就不說了。

  二、制造:IGBT對于技術要求較高,國內企業還沒有從事IGBT生產。考慮到IP保護以及技術因素的限制,外資IDM廠商也沒有在國內進行IGBT晶圓制造和封裝的代工。目前華虹NEC和成芯的8寸線、華潤上華和深圳方正的6寸線均可提供功率器件的代工服務。

  三、封裝:我國只有少數企業從事中小功率IGBT的封裝,而且尚未形成規模化生產,在IGBT芯片的產業化以及大功率IGBT封裝領域的技術更是一片空白。

從功率半導體工藝發展來說

  一、BCD工藝已從無到有,從低壓向高壓發展,從硅基向SOI基發展。

  二、從封裝起步向芯片設計制造發展,從PT結構向NPT發展,溝槽工藝正在開發中。



 
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