絕緣柵雙極晶體管（IGBT）是由功率MOSFET和雙極晶體管（BJT）復合而成的一種新型半導體器件，它集兩者的優點于一體，具有輸入阻抗大、驅動功率小、控制電路簡單、開關損耗小、速度快及工作頻率高等特點，成為目前最有應用前景的電力半導體器件。在軌道交通、航空航天、新能源、智能電網、智能家電這些朝陽產業中，IGBT作為自動控制和功率變換的核心部件，是必不可少的功率器件“核芯”。

　　電力電子行業里的“CPU”

　　IGBT（絕緣柵雙極晶體管）并不是一個新產品，日本東芝1985年就開始了抗閂鎖效應的IGBT商業化生產，美國IR公司在 1988年推出了系列化的IGBT產品。由于它的開關速度快，且沒有傳輸效率損失，立刻就引起了業界的青睞。

　　近30年的發展，IGBT產品已經進入第六代、第七代，電壓也從起初的上百伏做到了幾千伏。可是這個既“簡單”又“古老”的器件進入我們的眼球，還源于近些年我國高速鐵路的發展。忽然間，我們發現可以造得了龐大的機車，卻做不了這個小小的器件。特別是用于軌道交通的高壓大功率IGBT，我們必須忍受10個月或更長的訂貨周期，去向歐洲公司訂貨。

　　這是什么東西，太不可思議了！我們的半導體產業發展了30多年，集成度從微米級發展到了納米級，晶圓尺寸從3英寸做到了12英寸，可還是不得不回頭重新審視這個小小的分立器件。

　　其實，我們國家并不是不重視IGBT的開發，2006年出臺的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》就明確提出，功率器件及模塊技術、半導體功率器件技術是未來5-15年15個領域發展的重要技術之一。“十一五”和“十二五”期間，國家也組織實施了眾多的IGBT研發和產業化項目，和28nm/16nm集成電路制造一樣，IGBT也被列為國家“02專項”的重點扶持項目。

　　一說起IGBT，半導體制造的人都以為不就是一個分立器件嘛，很有些瞧不上眼。然而它是目前功率電子器件里技術最先進的產品，其應用非常廣泛，小到電磁爐、大到飛機船舶、軌道交通、新能源汽車、智能電網等戰略性產業，被稱為電力電子行業里的“CPU”。

　　長期以來，該產品一直被歐美及日本幾家公司（IDM）壟斷，包括德國英飛凌、瑞士ABB、美國飛兆以及日本三菱、東芝、富士等公司。這些公司不僅牢牢控制著市場，還在技術上擁有著大量的專利。與國外廠商相比，我國功率半導體器件在器件設計，工藝和生產制造技術方面都有較大差距。

　　海歸創業：出師不利身先卒

　　構成本土IGBT市場需求的主體主要為智能電網、高鐵（軌道交通）、電機和家電這四大領域。中國在智能電網與高鐵建設領域擁有國際領先技術，但在其“核芯”IGBT的國產化方面卻很落后。

　　中國家電企業具備了一定的國際競爭力，但在家電節能的“核芯”部件IGBT卻要依賴進口。龐大的市場基礎與需求方對 IGBT國產化的迫切需求共同推動了中國本土IGBT 的國產化進程。

　　借助政府支持的強大東風，我們曾經有過一輪對IGBT的“沖擊”，這一輪的特點是企業（主要是民企）出錢、國家資助、海歸出技術。號稱“小IR”的一大批在IR（國際整流器公司）工作過的博士和研發人員回國，在各地組建了眾多以IGBT為專攻的創業公司。

　　但幾年下來這場“沖擊”戰可以用“悲壯”兩個字來形容，除了個別一開始就兼做模塊的公司仍在苦苦支撐外， 都陷入了一場發起人與投資人的不信任怪圈，最后這些海歸都落了個不得不離開的尷尬局面。“鳳凰”未展屏、“科達”被轉行，高科技竟不如做鏡框、造橋的賺錢。在當時被行業傳為“佳話”。（注：無錫鳳凰和山東科達是當時兩家有代表性的民營海歸IGBT企業，投資的企業分別是鏡框和路橋企業。）

　　高鐵IGBT的新龍頭：南北車

　　南車北車現已合并為中國中車，但在IGBT的研發方面卻各有特色。北車在IGBT模塊封裝上與ABB技術合作，建設了一條世界一流的高功率模塊生產線，成為國內第一個能夠封裝6500V大功率模塊及解決方案的提供商。為了研發自主“芯”收購了一家以海歸為背景的公司，并在不長時間內取得突破，研發出3300V/50A的IGBT芯片，推出了裝有自主“芯”的IGBT封裝模塊。

　　南車則在一開始就齊頭并進，海外收購擁有50年功率器件研發歷史的Dynex公司建立自己的IGBT芯片設計中心，總投資14億元建設國內首條八英寸IGBT芯片生產線，除芯片生產線外，還建設9條滿足不同行業用的IGBT模塊生產線，這些產線開足馬力可年產12萬片8英寸IGBT芯片和100萬只IGBT模塊。

　　產品電壓等級從600伏到6500伏，足以滿足軌道交通以及電動汽車、風力發電、太陽能發電、智能電網、高壓變頻、工業傳動等多個行業需求，成為了中國首個大功率IGBT產業化基地。

　　這一波南北車的“聲東擊西”，可不可以看做是對IGBT的第二波戰役呢？這次戰役與海歸們的“創業”有很大的不同，他們是“集團式”作戰，具有國家意志。因為就其南北車的實力，與那些海歸創業公司不可同日而語。

　　打游擊打不贏，集團作戰能不能贏？兩家車企采用了不同的作戰策略，一家收購了英國設計企業Dynex，自己建立芯片模塊生產線，全產業鏈介入；一家收購國內名不見經傳的創業公司，聯合曾長期給英飛凌代工的ASMC“借船出海”。

　　相同的是，兩家都有巨大的應用市場牽引，都是國內機車行業的領軍企業，這種潛在的對高壓高功率半導體器件的需求，是兩家相繼追逐競相進入IGBT領域的主要推動力。這種以市場應用帶動芯片研發的模式，也許能夠引領IGBT芯片實現真正產業化。可以說，未來的IGBT新龍頭企業非南北車莫屬。

　　新能源汽車IGBT：比亞迪與上海先進結盟

　　比亞迪在2008年以1.71億元資金收購寧波中緯六英寸生產線，擬在打造其汽車電子功率半導體的產業鏈，在當時被看做是一場豪賭，現在看來這場豪賭更像是王傳福專攻汽車電子交的入場費。

　　在這條線上先后流片600V、1200V IGBT芯片成功后，比亞迪轉手去和上海先進（ASMC）建立戰略聯盟，聯手去占領IGBT的高端陣地。正如比亞迪微電子總經理陳剛表示，“與上海先進的攜手不僅是企業發展需要，更是對推動IGBT國產化的擔當。”

　　隨著比亞迪超過特斯拉成為全球最大的新能源汽車制造商，其對IGBT的需求日益增加。從整體市場來看，我國也已成為IGBT最大的消費國，目前年需求量超過75億元，并以每年30%以上的速度增長。但是，國內尚未形成成熟的產業鏈和生產規模，廣泛應用的大功率IGBT器件一半以上依賴進口，在采購價格和交貨周期上都受制于外國公司，這也許是比亞迪進軍IGBT市場的最大原因。

　　上海先進在和比亞迪合作后的短短一年的時間里，就在1200V平臺上開發成功了2個產品。這2個產品都已正式進入了比亞迪的供應鏈。經過二十多年來引進和消化國外先進技術的磨練，上海先進在IGBT、汽車電子、MEMS等特定半導體制造工藝領域已經處于國內領先地位。

　　同時，上海先進是國內首家獲得歐洲汽車電子VDA6.3（A級）資質的公司，也是國內最大的汽車電子芯片制造商和生產IGBT芯片最多的公司，至今已累計生產IGBT芯片70多萬片。

　　IGBT產業化突破在即

　　根據市場調研機構Yole的報告顯示，全球IGBT市場規模在未來幾年時間將繼續保持穩定的增長勢頭，市場規模至2018年將達到60億美元的數值。 在產品分布上，雖然600~900V的IGBT是目前市場上的主流產品，但伴隨著軌道交通、再生能源、工業控制等行業市場在近幾年內的高速成長，對更高電壓應用的IGBT產品（1200V~6500V）提出了強烈的需求。

　　在市場驅動下，國內外公司紛紛加大對IGBT產業的投入。國外研發IGBT器件的公司其IGBT技術成熟，有大規模商品化生產的經驗，形成了完善的IGBT產品系列。其中，西門康、仙童等企業在1700V及以下電壓等級的消費級IGBT領域處于優勢地位， ABB、英飛凌、三菱在1700V-6500V電壓等級的工業級IGBT領域占絕對優勢，3300V以上電壓等級的高壓IGBT技術更是被英飛凌、ABB、三菱三家公司所壟斷，它們代表著國際IGBT技術的最高水平。

　　我國受高鐵、新能源等領域的投資規模提振，具有自主知識產權、本土化的IGBT產業鏈也在不斷完善，最近不時有IGBT芯片（從600V到6500V）研發成功的好消息傳來。

　　可以說，我們已經走過了IGBT研發最困難的階段， IGBT產業化面臨最后的突破。是成功還是功虧一簣，考驗的是我們的耐心。我們應該清醒地意識到，IGBT芯片設計制造技術、IGBT模塊封裝設計制造技術、IGBT模塊可靠性與失效分析技術、IGBT測試技術等IGBT產業核心技術仍掌握在那幾家發達國家企業手中。我們必須迎頭剛上，必須有耐心一步一個腳印去追趕而不是超越，好大喜功、急功近利都是IGBT產業化的大敵。

　　我們有理由相信，IGBT的產業化到了一個關鍵發展期。經過這些年國家對功率器件研發持續的投入和市場的培育，我們在IGBT研發方面已經積累了許多寶貴的經驗， IGBT的產業鏈越來越健全，已經朝IGBT產業化邁出了堅實的一步，IGBT產業化的腳步離我們越來越近了！