IGBT是一種大功率電力電子器件，具備高頻率、高電壓、大電流等特征，易于開(kāi)通和關(guān)斷，主要起到將直流電源逆變?yōu)榻涣麟妷旱淖饔茫灰?a class="innerlink" href="http://m.jysgc.com/tags/新能源" target="_blank">新能源汽車(chē)為例，新能源汽車(chē)中升壓器（電控用）、逆變器（空調(diào)和電池?zé)峁芾恚┖统潆姌抖夹枰狪GBT。
IGBT，可以說(shuō)是新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)的核心組成部分如果將發(fā)動(dòng)機(jī)比作燃油車(chē)的“心臟”那么IGBT就是新能源車(chē)的“心臟”作為“心臟”它能直接控制全車(chē)的交直流轉(zhuǎn)換、功率調(diào)控等核心指標(biāo)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，IGBT就像一道橋梁將新能源車(chē)上的能源聯(lián)系在一起。
新能源車(chē)的能源要么是純電，要么是混合動(dòng)力能源無(wú)論哪一種電，都是“不易駕馭”的能量這時(shí)，IGBT就要發(fā)揮作用了；它就好比一個(gè)開(kāi)關(guān)將電流分為“開(kāi)”和“關(guān)”兩種狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)著數(shù)字世界里的“1”和“0”那么新能源車(chē)系統(tǒng)就可以通過(guò)處理這兩個(gè)數(shù)字來(lái)控制電的使用；當(dāng)汽車(chē)的電能從電池出發(fā)一路小跑，來(lái)到電控系統(tǒng)報(bào)到電控系統(tǒng)中的IGBT就立即根據(jù)駕駛者的需要開(kāi)始思考是開(kāi)閘放電，還是關(guān)閘休息。
IGBT從1980年代商業(yè)化開(kāi)始，逐步取代了BJT和MOSFET，目前其應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始向消費(fèi)電子行業(yè)滲透，并逐步拓展到電壓超過(guò)650V的高功率場(chǎng)景，比如家電行業(yè)、新能源汽車(chē)領(lǐng)域、軌道交通等。由于下游應(yīng)用端增長(zhǎng)良好，因此IGBT也被稱(chēng)為功率器件中的朝陽(yáng)行業(yè)。
按照IGBT模塊工作時(shí)的電壓，它的應(yīng)用領(lǐng)域大致分為五類(lèi)：
650V——應(yīng)用于新能源汽車(chē)、家電和工業(yè)變頻；
1200V——應(yīng)用于光伏、電磁爐、電焊機(jī)、新能源汽車(chē)行業(yè)；
1700V——應(yīng)用于太陽(yáng)能，風(fēng)電等領(lǐng)域；
3300V——應(yīng)用于動(dòng)車(chē)、高鐵、國(guó)家電網(wǎng)等領(lǐng)域；
6500V——高鐵、工業(yè)電機(jī)、動(dòng)車(chē)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域；
目前，IGBT已經(jīng)能夠覆蓋從600V~6500V的電壓范圍，廣泛應(yīng)用于光伏/風(fēng)電設(shè)備、新能源汽車(chē)、家電、儲(chǔ)能、軌道交通、電網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域。IGBT憑借其高工作頻率、高電流性能、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領(lǐng)域。
在新能源汽車(chē)領(lǐng)域
IGBT約占電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本的一半，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占整車(chē)成本的15-20%，也就是說(shuō)IGBT占整車(chē)成本的7-10%，是除電池之外成本第二高的元件，也決定了整車(chē)的能源效率。此外直流充電樁的核心也是IGBT管，直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。作為一種功率半導(dǎo)體，IGBT應(yīng)用非常廣泛，小到家電、大到飛機(jī)、艦船、交通、電網(wǎng)等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。此外，IGBT還是國(guó)家“02專(zhuān)項(xiàng)”的重點(diǎn)扶持項(xiàng)目，已經(jīng)全面取代了傳統(tǒng)的Power MOSFET，被稱(chēng)為電力電子行業(yè)里的“CPU”。
在電動(dòng)汽車(chē)的“三電”方面，Model S使用的三相異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中每一相的驅(qū)動(dòng)控制需要使用28顆塑封的IGBT芯片，三相共需要使用84顆IGBT芯片。算算總量，就可知需求的龐大。此外，充電樁的核心部件也要用到IGBT芯片。
臺(tái)灣茂矽電子降低晶圓導(dǎo)通電阻，通過(guò)六寸晶圓降低IGBT製造成本并得到較高的良率，并改善電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵零組件多得向英飛凌（Infineon）、意法半導(dǎo)體（ST）等國(guó)外大廠購(gòu)買(mǎi)的情形。
目前市面上出現(xiàn)的晶圓直徑主要是150mm、200mm、300mm，分別對(duì)應(yīng)6英寸、8英寸、12英寸的晶圓；國(guó)產(chǎn)芯片在晶圓的產(chǎn)能上，也就是在6寸上有優(yōu)勢(shì)；
全球10大8”晶圓廠約有40座,其中33座在亞洲(臺(tái)灣15座,中國(guó)8座)在2019-2021產(chǎn)能僅擴(kuò)廠5%,仍不足以滿(mǎn)足后續(xù)電動(dòng)車(chē)與工業(yè)控制市場(chǎng),導(dǎo)致IGBT持續(xù)漲價(jià)。
由工采網(wǎng)代理的臺(tái)灣茂矽電子推出的IGBT晶圓 - P81MV022NL0013P是一款1200V、40A、FS工藝的6寸IGBT晶圓片；1200V壕溝和現(xiàn)場(chǎng)停止技術(shù)；低開(kāi)關(guān)損耗；正溫度系數(shù)；簡(jiǎn)單的平行技術(shù)。
芯片圖：
茂矽電子成立于1987年，晶圓制造長(zhǎng)期聚焦在功率半導(dǎo)體元件及電源管理IC領(lǐng)域，以MOS管、IGBT，模擬芯片、二極管等產(chǎn)品為主，打破國(guó)外壟斷現(xiàn)象。
更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<
