重点回顾|从华为入场IGBT看国内IGBT发展现状

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在2019年11月末的时候,行业内媒体集微网报道了华为已开始从 IGBT 厂商挖人,自己研发 IGBT 器件的消息,春节期间,满天芯就着申港证券的报告,和大家一起回顾一下华为入场IGBT和国内IGBT发展现状。

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由 BJT(双极型三极管)和 MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR(电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR 饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET 驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT 综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为 600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

根据 IC Insights 的预测,未来半导体功率器件中,MOSFET 与 IGBT 器件将是最强劲的增长点。IGBT 是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。随着新能源汽车、轨道交通及智能电网的发展,IGBT 需求迎来大幅增长。

一、华为入场推进 IGBT 发展

根据集微网报道,华为已开始从 IGBT 厂商挖人,自己研发 IGBT 器件。凭借自身的技术实力,华为已经成为 UPS 电源领域的龙头企业,目前占据全球数据中心领域第一的市场份额。IGBT 作为能源变换与传输的核心器件,也是华为 UPS 电源的核心器件。

目前华为所需的 IGBT 主要从英飞凌等厂商采购。受中美贸易战影响,华为为保障产品供应不受限制,开始涉足功率半导体领域。目前,在二极管、整流管、MOS 管等领域,华为正在积极与安世半导体、华微电子等国内厂商合作,加大对国内功率半导体产品的采购量,但在高端 IGBT 领域,由于国内目前没有厂家具有生产实力,华为只能开始自主研发。

碳化硅和氮化镓是未来功率半导体的核心发展方向,英飞凌、ST 等全球功率半导体巨头以及华润微、中车时代半导体等国内功率厂商都重点布局在该领域的研究。

为了发展功率半导体,华为也开启了对第三代半导体材料的布局。根据集微网报道,华为旗下的哈勃科技投资有限公司在今年8月份投资了山东天岳先进材料科技有限公司,持股 10%,而山东天岳是我国第三代半导体材料碳化硅龙头企业。相对于传统的硅材料,碳化硅的禁带宽度是硅的 3 倍;导热率为硅的 4-5 倍;击穿电压为硅的 8 倍;电子饱和漂移速率为硅的 2 倍,因此,碳化硅特别适于制造耐高温、耐高压,耐大电流的高频大功率的器件。

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