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我国应加快IGBT产业发展

行业上下游中国仪表网2015年03月11日 10:52人气:5066

  【中国仪表网 行业上下游】日前,在全国两会上,十二届全国人大代表、湖南省经信委主任谢超英向大会提出了“我国应加快IGBT产业发展”的建议。
  


中国南车株洲所大功率IGBT产业化基地工艺车间
 
  IGBT(绝缘栅双极晶体管)是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件,为世界公认的电力电子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”。
  
  近年来,随着国民经济的快速发展,功率半导体技术已经日益广泛地应用于日常消费品、工业制造、电力输配、交通运输、航空航天、可再生能源及军工等重点领域,只要涉及到用电的各种场合,就离不开以功率半导体为核心的电力电子技术的应用。目前,中国是世界上最大的功率半导体器件消费国,但作为产业链高端的功率芯片则全部依赖进口,这势必影响国民经济的安全、可持续发展。
  
  近几年,我国IGBT技术已取得一定的突破。IGBT芯片技术方面,中国南车建成全球第二条、国内首条8英寸IGBT芯片专业生产线,具备年产12万片芯片、并配套形成年产100万只IGBT模块的自动化封装测试能力,芯片与模块电压范围实现从650V到6500V的全覆盖。2014年6月,成功实现首批8英寸1700VIGBT芯片下线,首批产品已在昆明地铁装车考核,安全运行近10万公里;8英寸3300V芯片已完成试制与测试,正在机车上运行考核;6500V芯片也已研发出合格样品。IGBT模块技术方面,国内已有多家企业从事中小功率IGBT的封装,但封装IGBT模块所用芯片大多由英飞凌、ABB等国外公司提供,只有极少量的芯片由国内生产,国产IGBT芯片年产值不到1亿元。但我国却是全球最大的功率半导体消费市场,占全球市场的40%以上,未来一段时期仍将保持15%以上的速度增长,市场潜力巨大。其中,我国IGBT消费市场目前约80亿元的规模(全球市场约300亿元),到2020年可能达到300亿元的规模。
  
  谢超英指出,我国IGBT技术虽然取得一定突破,但产业发展步伐不快,主要存在以下几个方面的制约因素。一是没有形成创新体系。2008年中国南车成功收购英国丹尼克斯之后,国内企业才开始涉及IGBT芯片技术研发与产业化。大多数从事IGBT封装的企业仍完全依赖进口芯片,而且是低端、中小功率IGBT封装。国内高校院所、集成电路企业针对IGBT芯片开展了一些研究,但未涉及到国际上最新技术。国内缺少既精通功率半导体器件机理、又懂微电子工艺的复合型专业人才,国内IGBT没有形成技术创新体系。二是缺乏完整的生产线。近年来,国内部分微电子芯片企业试图利用一些正在失去芯片代工竞争力的芯片生产线来加工IGBT等功率芯片,但由于集成电路芯片生产线与功率半导体芯片生产线工艺兼容性差,以及两套工艺对每个工序设备能力配套不尽相同,国内还没有一条代工线能完成IGBT芯片制造的全部工艺,因此进展缓慢,根本无法与国外公司竞争。三是配套产业薄弱。目前包括8英寸区融单晶硅、铝碳化硅基板、氮化铝衬板、封装外壳、有机硅灌封材料等在内的IGBT关键材料主要来自欧洲、日本等国。国内厂商虽有能力提供样品,但离产业化标准较远,关键材料的国产化已成为我国IGBT产业快速发展的一大制约因素。
  
  IGBT作为电能变换的关键部件,是现代科学、工业和国防的重要核心技术,以IGBT为代表的功率半导体是电力电子产品的基础。为尽快改变目前我国在产业链高端的功率半导体芯片基本依赖进口的局面,谢超英建议,国家相关部门应出台扶持政策,依托国内优势企业,通过示范和引导,大力推进我国IGBT产业化并形成规模优势。
  
  一是设立国家重大科技专项支持IGBT技术研发与产业化。建议由国家科技部牵头,设置功率半导体重大专项,支持IGBT等功率器件技术升级与产业拓展。探索IGBT研发与产业化的“后补助”政策,通过“事前申报、事后认定”的方式对以企业为主的IGBT科技创新主体给予经费补助,积极推进IGBT技术的持续创新,加速科技成果产业化。
  
  二是鼓励与支持国产IGBT器件的进口替代及应用推广,以器件应用拉动我国IGBT产业化进程。同时,对轨道交通、新能源、电动汽车、家电等IGBT主要应用领域提供政策性补贴,通过政府采购、节能工程、示范工程等政策,加快推动国产IGBT应用的多点突破、加强器件、系统、装置与应用全产业链的合作。
  
  三是建设国家级创新平台培育IGBT产业集群。建议以中国南车在湖南省建设的国内首条8英寸IGBT生产线为基础,建设功率半导体国家级科技创新平台,引领行业技术、标准发展。同时,依托中国南车等优势企业建立IGBT芯片基地和IGBT应用产业基地,汇聚功率器件上下游产业,形成国内首个国产IGBT千亿产业基地,示范和引领产业发展。
  
  四是出台税收等政策支持IGBT国产化。对于成熟的国产IGBT制造企业的持续性投入予以项目资金支持,减免销售收入增值税,同时逐步提高进口IGBT的关税,减轻国产IGBT的市场价格竞争压力,促进我国IGBT产业的健康发展。
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