高压高功率密度IGBT技术打破国外垄断实现最高水平

从中国南车获悉，公司下属的株洲所举办的“高压高功率密度IGBT芯片及其模块研究开发”项目鉴定会上，研制的国内唯一一款最大电压等级、最高功率密度的6500伏高压IGBT芯片及其模块首次向外界亮相，该项目代表我国功率半导体器件行业IGBT技术的最高水平。

中国南车株洲所IGBT事业部总经理刘国友向大智慧通讯社透露，中国南车株洲所在IGBT项目上总投资超过20亿元，目前该公司有近百位来自全球的顶尖专家从事IGBT器件芯片及模块技术的研发，在IBGT芯片设计、封装测试、可靠性试验、系统应用上攻克了30多项难题，掌握该器件的成套技术，并在IGBT的规模化、专业化生产上形成完整的工艺体系，产品在国内轨道交通、柔性直流输电以及矿冶领域得到批量应用，项目已申报专利20项，获得授权发明专利2项，实用新型专利2项。

目前，在国内有数家从事中小功率IGBT产品组装企业，具备了低端芯片（1200伏到1700伏电压等级）研发及模块封装能力，在高压IGBT模块封装技术上，也只有包括中国南车株洲所在内的少数企业掌握了该项技术，而在关键的高压IGBT芯片技术及后期系统运用上，中国南车株洲所是国内唯一一家全面掌握IGBT芯片技术研发、模块封装测试和系统应用的企业。

中国南车株洲所作为我国电力电子器件原始创新能力的主要企业之一，从最早的轨道交通用晶闸管、GTO的研制，到新世纪开始在IGBT、IGCT等高端功率半导体器件技术的发力，走过了漫长的一段路程。“十一五”以来，在国家发改委、工信部、科技部及地方各级政府的产业专项政策支持和国内轨道交通等市场的推动下，该公司IGBT等功率半导体产业发展迅猛，2011年启动的我国首条8英寸IGBT芯片生产线，目前也已建成试运行。届时，中国南车株洲所成为世界上仅有的几家在掌握功率半导体产品成套技术、规模化生产能力以及市场应用的企业。

高压高功率密度的IGBT应用领域从传统的电力、机械、矿冶到4C产业，扩大到轨道交通、柔性直流输电、航空航天、新能源装备以及特种装备等战略性新兴产业，在推动国家节能减排、传统产业转型升级、装备制造水平提升、国防现代化与科技化等方面具有重大的战略价值，是现代功率变流装置的“心脏”和绿色高端产业的“核芯”。

目前，中国已成为世界上IGBT产品最大的消费市场，以高速动车组、大功率机车、新能源装备、电网为龙头的国内变频产业年IGBT需求量超过50亿元，而且每年以15%以上速度增长。随着国家产业结构转型和升级，以及战略性新兴产业的发展，高压高功率密度IGBT将具有非常广阔的应用空间。

此前，高压高功率密度IGBT技术几乎全部被国外少数几家企业垄断，国内还是一片空白。从2011年开始，中国南车株洲所通过全球性的战略布局，吸纳国际优势研发资源，对该项高端技术进行自主攻关，终于在去年12月份开发出国内首款从芯片到模块完全自主化的3300伏等级的IGBT芯片，并在此基础上，又成功研制出4500伏、6500V高功率密度IGBT芯片及模块，初步形成了IGBT器件技术的完整产品型谱。