【儀表網 行業上下游】日前,在全國兩會上,十二屆全國人大代表、湖南省經信委主任謝超英向大會提出了“我國應加快IGBT產業發展”的建議。
中國南車株洲所大功率IGBT產業化基地工藝車間
IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,電子第三次技術革命的代表性產品,具有高頻率、高電壓、大電流,易于開關等優良性能,被業界譽為功率變流裝置的“CPU”。
近年來,隨著國民經濟的快速發展,功率半導體技術已經日益廣泛地應用于日常消費品、工業制造、電力輸配、交通運輸、航空航天、可再生能源及等重點領域,只要涉及到用電的各種場合,就離不開以功率半導體為核心的電力電子技術的應用。目前,中國是世界上大的功率半導體器件消費國,但作為產業鏈的功率芯片則全部依賴進口,這勢必影響國民經濟的安全、可持續發展。
近幾年,我國IGBT技術已取得一定的突破。IGBT芯片技術方面,中國南車建成第二條、國內首條8英寸IGBT芯片專業生產線,具備年產12萬片芯片、并配套形成年產100萬只IGBT模塊的自動化封裝測試能力,芯片與模塊電壓范圍實現從650V到6500V的全覆蓋。2014年6月,成功實現首批8英寸1700VIGBT芯片下線,首批產品已在昆明地鐵裝車考核,安全運行近10萬公里;8英寸3300V芯片已完成試制與測試,正在機車上運行考核;6500V芯片也已研發出合格樣品。IGBT模塊技術方面,國內已有多家企業從事中小功率IGBT的封裝,但封裝IGBT模塊所用芯片大多由英飛凌、ABB等國外公司提供,只有極少量的芯片由國內生產,國產IGBT芯片年產值不到1億元。但我國卻是大的功率半導體消費市場,占市場的40%以上,未來一段時期仍將保持15%以上的速度增長,市場潛力巨大。其中,我國IGBT消費市場目前約80億元的規模(市場約300億元),到2020年可能達到300億元的規模。
謝超英指出,我國IGBT技術雖然取得一定突破,但產業發展步伐不快,主要存在以下幾個方面的制約因素。一是沒有形成創新體系。2008年中國南車成功收購英國丹尼克斯之后,國內企業才開始涉及IGBT芯片技術研發與產業化。大多數從事IGBT封裝的企業仍完全依賴進口芯片,而且是低端、中小功率IGBT封裝。國內高校院所、集成電路企業針對IGBT芯片開展了一些研究,但未涉及到上新技術。國內缺少既精通功率半導體器件機理、又懂微電子工藝的復合型專業人才,國內IGBT沒有形成技術創新體系。二是缺乏完整的生產線。近年來,國內部分微電子芯片企業試圖利用一些正在失去芯片代工競爭力的芯片生產線來加工IGBT等功率芯片,但由于集成電路芯片生產線與功率半導體芯片生產線工藝兼容性差,以及兩套工藝對每個工序設備能力配套不盡相同,國內還沒有一條代工線能完成IGBT芯片制造的全部工藝,因此進展緩慢,根本無法與國外公司競爭。三是配套產業薄弱。目前包括8英寸區融單晶硅、鋁碳化硅基板、氮化鋁襯板、封裝外殼、有機硅灌封材料等在內的IGBT關鍵材料主要來自歐洲、日本等國。國內廠商雖有能力提供樣品,但離產業化標準較遠,關鍵材料的國產化已成為我國IGBT產業快速發展的一大制約因素。
IGBT作為電能變換的關鍵部件,是現代科學、工業和國防的重要核心技術,以IGBT為代表的功率半導體是電力電子產品的基礎。為盡快改變目前我國在產業鏈的功率半導體芯片基本依賴進口的局面,謝超英建議,國家相關部門應出臺扶持政策,依托國內優勢企業,通過示范和引導,大力推進我國IGBT產業化并形成規模優勢。
一是設立國家重大科技專項支持IGBT技術研發與產業化。建議由國家科技部牽頭,設置功率半導體重大專項,支持IGBT等功率器件技術升級與產業拓展。探索IGBT研發與產業化的“后補助”政策,通過“事前申報、事后認定”的方式對以企業為主的IGBT科技創新主體給予經費補助,積極推進IGBT技術的持續創新,加速科技成果產業化。
二是鼓勵與支持國產IGBT器件的進口替代及應用推廣,以器件應用拉動我國IGBT產業化進程。同時,對軌道交通、新能源、電動汽車、家電等IGBT主要應用領域提供政策性補貼,通過政府采購、節能工程、示范工程等政策,加快推動國產IGBT應用的多點突破、加強器件、系統、裝置與應用全產業鏈的合作。
三是建設創新平臺培育IGBT產業集群。建議以中國南車在湖南省建設的國內首條8英寸IGBT生產線為基礎,建設功率半導體科技創新平臺,行業技術、標準發展。同時,依托中國南車等優勢企業建立IGBT芯片基地和IGBT應用產業基地,匯聚功率器件上下游產業,形成國內國產IGBT千億產業基地,示范和產業發展。
四是出臺稅收等政策支持IGBT國產化。對于成熟的國產IGBT制造企業的持續性投入予以項目資金支持,減免銷售收入增值稅,同時逐步提高進口IGBT的關稅,減輕國產IGBT的市場價格競爭壓力,促進我國IGBT產業的健康發展。