中國首款6500伏高壓IGBT芯片研制成功

【導(dǎo)讀】IGBT芯片，即“絕緣柵雙極型晶體管芯片”，是新一代功率半導(dǎo)體器件。工作中，通過調(diào)整柵極電壓的大小和極性，可改變相關(guān)控制器的開通與關(guān)閉。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于軌道交通、智能電網(wǎng)、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、船舶驅(qū)動、電動汽車、工業(yè)變流、航空航天以及化工冶金等眾多重要行業(yè)和領(lǐng)域。

日前，由株洲南車時代電氣股份有限公司自主研發(fā)的6500伏高壓IGBT芯片及模塊在株洲通過省級鑒定。來自中國工程院、中國科學(xué)院的3位院士以及中科院微電子所、南京大學(xué)、中南大學(xué)等單位的專家認為，該產(chǎn)品具有耐高壓、損耗低、可靠性強等特點，尤其是“解決了芯片短路電流能力與關(guān)斷能力難協(xié)調(diào)的國際性技術(shù)難題”，“總體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平”。

IGBT芯片，即“絕緣柵雙極型晶體管芯片”，是新一代功率半導(dǎo)體器件。工作中，通過調(diào)整柵極電壓的大小和極性，可改變相關(guān)控制器的開通與關(guān)閉。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于軌道交通、智能電網(wǎng)、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、船舶驅(qū)動、電動汽車、工業(yè)變流、航空航天以及化工冶金等眾多重要行業(yè)和領(lǐng)域，被譽為功率變流裝置的“CPU”、綠色經(jīng)濟的“核芯”。

此前，我國掌握了低電壓等級條件下IGBT芯片產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、封裝等成套技術(shù)。但高電壓IGBT芯片技術(shù)一直被英飛凌、ABB、三菱等少數(shù)幾個國外企業(yè)壟斷、控制。隨著高速動車、大功率機車、智能電網(wǎng)等飛速發(fā)展，我國對高電壓條件下的IGBT芯片需求猛增，成為全球最大需求國。

南車時代在引進吸收的基礎(chǔ)上，相繼研發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的3300伏、4500伏、6500伏IGBT芯片。據(jù)介紹，6500伏IGBT芯片是國內(nèi)目前電壓等級最高超級芯片，與3300伏芯片相比，其功耗降低10%以上，功率提高25%以上，最高工作溫度可到150℃，可靠性更強、安全性能更高、應(yīng)用范圍更廣。該產(chǎn)品研制成功，打破了國外在這一領(lǐng)域的技術(shù)封鎖，填補了國內(nèi)空白。

目前，南車時代投資15億元建設(shè)的國際先進IGBT芯片生產(chǎn)線已進入工藝調(diào)試階段，預(yù)計明年上半年可以投產(chǎn)。屆時，僅6500伏IGBT芯片一項，每年可為國家節(jié)約60億元以上的采購成本。

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