“雙碳”戰(zhàn)略帶來的新能源增量需求,以及國產(chǎn)替代的需求,也會為國內市場帶來巨大增長空間,在新能源汽車、智能電網(wǎng)、消費電子、信息通訊、軌道交通、光伏、風電、工控等領域的持續(xù)滲透,為我國打開了巨大的市場。隨著近年逐步開始商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化,功率半導體行業(yè)已經(jīng)迎來了新的發(fā)展賽道,并逐步形成與行業(yè)應用緊密相關的新發(fā)展趨勢。尤其是IGBT及第三代半導體功率器件技術與應用。
技術進步+產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善
IGBT市場規(guī)模逐年擴大
隨著電力電子應用領域的不斷擴大和需求的增長,絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,簡稱IGBT)作為功率電子器件的核心之一,在能源轉換、工業(yè)控制、交通運輸、可再生能源等領域中得到了廣泛應用。IGBT是第三代功率半導體技術革命的代表性產(chǎn)品,是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?,被業(yè)界譽為電力電子行業(yè)中的“CPU”。
IGBT的缺口一直存在,并且硅基IGBT的技術仍在進步,尤其是新能源車、光伏、工業(yè)控制等領域“給力”下游的推動下,新能源需求“井噴”,也導致這個細分賽道越發(fā)受到關注。我國是全球最大的IGBT需求市場,產(chǎn)業(yè)具有較大的發(fā)展前景,但我國IGBT自給率不足20%,本土替代仍有較大的提升空間;隨著本土IGBT產(chǎn)品性能已經(jīng)逐漸成熟,且部分產(chǎn)品性能可對標海外IGBT大廠產(chǎn)品,加速國產(chǎn)化IGBT產(chǎn)品市場滲透,逐步切入高端市場。目前IGBT產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)為:
市場規(guī)模擴大:隨著全球能源轉型和節(jié)能環(huán)保要求的提高,IGBT市場規(guī)模逐年擴大。據(jù)統(tǒng)計,全球IGBT市場規(guī)模從2015年的約150億美元增長到2021年的近220億美元。
技術不斷創(chuàng)新:IGBT技術在功率密度、工作頻率、損耗控制等方面不斷創(chuàng)新。新一代IGBT產(chǎn)品在提高開關速度、降低開關損耗、增強耐壓能力等方面取得了顯著進展,提高了系統(tǒng)效率和可靠性。
應用領域廣泛:IGBT在各個領域都有廣泛的應用,包括電力傳輸與分配、電動汽車、工業(yè)驅動、可再生能源(如太陽能和風能)、軌道交通等。特別是在電動汽車和可再生能源領域,IGBT的需求量持續(xù)增長。
產(chǎn)業(yè)鏈完善:IGBT產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善,包括IGBT芯片設計與制造、封裝測試、模塊組裝等環(huán)節(jié)。各個環(huán)節(jié)的企業(yè)積極開展研發(fā)合作和技術創(chuàng)新,推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。
全球半導體格局重塑歷史關鍵期
第三代半導體未來發(fā)展?jié)摿O大
第三代半導體材料,如碳化硅(Silicon Carbide,SiC)和氮化鎵(Gallium Nitride,GaN),被認為是下一代功率電子器件的關鍵材料。當前正值全球半導體格局重塑的歷史關鍵期,第三代半導體是支撐智能、綠色、可持續(xù)發(fā)展的重要力量,在實現(xiàn)“雙碳”目標,支撐高速列車、新能源汽車、5G基站等升級換代,支撐光電子與微電子深度融合,實現(xiàn)跨界創(chuàng)新等方面發(fā)揮著重要作用。以氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)等寬禁帶化合物半導體為代表的第三代半導體材料已引發(fā)全球矚目,成為全球半導體研究前沿和熱點。中國作為全球最大市場已啟動(新型電力系統(tǒng)、高鐵、新能源汽車、 5G/6G通信、半導體照明及超越照明、工業(yè)電機及消費電子市場),應用需求驅動技術創(chuàng)新。未來,第三代半導體技術將向著更加高性能、低功耗、可靠性更強、生產(chǎn)成本更低廉等方向發(fā)展。
針對第三代半導體功率電子技術發(fā)展的一些現(xiàn)狀表現(xiàn)有:
高溫高壓應用:碳化硅和氮化鎵具有優(yōu)異的高溫高壓特性,使得它們在高溫環(huán)境下或高電壓應用中表現(xiàn)出更高的性能和可靠性。這使得第三代半導體功率電子技術在航空航天、電力電子和油井開采等領域具有廣闊的應用前景。
功率密度提升:碳化硅和氮化鎵材料具有較高的電子飽和漂移速度和熱導率,使得器件能夠在較高頻率和功率密度下工作。這將有助于實現(xiàn)更小體積、更高效率的功率電子系統(tǒng)設計。
高頻應用:碳化硅和氮化鎵材料的特性使得第三代半導體功率電子器件能夠實現(xiàn)更高的開關頻率,從而降低系統(tǒng)中的電磁干擾和體積。這在通信、無線充電和雷達等高頻應用中具有重要意義。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大:碳化硅和氮化鎵材料的市場規(guī)模逐漸擴大。據(jù)預測,到2027年,碳化硅和氮化鎵市場規(guī)模將分別達到30億美元和20億美元。
總體而言,IGBT產(chǎn)業(yè)在市場規(guī)模、技術創(chuàng)新和應用領域方面持續(xù)發(fā)展,而第三代半導體功率電子技術作為未來的發(fā)展方向,在高溫高壓應用、功率密度提升、高頻應用等方面顯示出巨大的潛力。這些發(fā)展將推動能源轉型和電力電子行業(yè)的進一步發(fā)展。
眾專家企業(yè)高管7月齊聚上海
聚焦前沿技術與產(chǎn)業(yè)應用
值得關注的是,“2023 先進IGBT及第三代半導體功率電子技術與應用論壇”將于7月20-21日在上海舉辦。
為推動IGBT及第三代半導體功率電子技術與應用,本次論壇由半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、第三代半導體產(chǎn)業(yè)、中國國際貿易促進委員會電子信息行業(yè)分會、勵展博覽集團聯(lián)合主辦,將在NEPCON China 2023 電子展(第三十一屆國際電子生產(chǎn)設備暨微電子工業(yè)展覽會)期間,在上海世博展覽館舉辦。
隨著新材料技術的不斷突破和在各個領域的廣泛應用,形成了“一代材料、一代工藝、一代裝備、一代產(chǎn)品、一代產(chǎn)業(yè)”。屆時論壇將邀請到產(chǎn)業(yè)鏈知名企業(yè)專家代表,聚焦前沿技術進步與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應用,暢談產(chǎn)業(yè)鏈之間的協(xié)同創(chuàng)新與合作,攜手向前,共享共贏。
2023 NEPCON China電子生產(chǎn)設備展,將于7月19-21日在上海世博展覽館拉開帷幕。由中國國際貿易促進委員會電子信息行業(yè)分會與勵展博覽集團聯(lián)合主辦。此次展會面積預計達42,000平米,觀眾預計38,000名。來自超22個國家和地區(qū)的超500個知名展商品牌將同步亮相,全面展示前沿技術成果與核心產(chǎn)品。NEPCON China 2023 秉持“智造連芯”的創(chuàng)新理念,致力于將先進封裝測試技術與最新的PCBA技術趨勢融合一站式呈現(xiàn)。展會將匯聚600個企業(yè)及品牌展示PCBA全球首發(fā)新品,包括表面貼裝(SMT)、智能工廠及自動化技術、點膠噴涂、測試測量、半導體封測、電子制造服務(EMS),元器件等展區(qū)。
報告議題(擬):
國產(chǎn)IGBT技術進展及市場現(xiàn)狀 |
碳化硅肖特基二級管技術 |
IGBT模塊封裝技術 |
助力集成商打造半導體行業(yè)智能物流解決方案 |
高壓功率器件封裝絕緣問題及面臨的調整 |
單雙面銀燒結技術在功率模塊封裝中的應用 |
第三代半導體功率器件封裝技術現(xiàn)狀及挑戰(zhàn) |
IGBT的真空焊接技術 |
超高壓碳化硅功率器件 |
碳化硅離子注入技術 |
第三代半導體功率器件可靠性測試方法和實現(xiàn) |
IGBT芯片設計 |
車規(guī)級IGBT 與 碳化硅IGBT 技術趨勢 |
基于SiC功率芯片的高功率密度電驅系統(tǒng) |
SiC功率器件先進封裝材料及可靠性優(yōu)化設計 |
車規(guī)級氮化鎵功率器件技術 |
用于功率器的關鍵設備技術/等離子去膠設備技術 |
IGBT模塊散熱及可靠性研究 |
碳化硅芯片設計 |
【擬邀參與企業(yè)】
中車時代電氣、華潤微、卓勝微、聞泰科技、國家電網(wǎng)、英飛凌、Wolfspeed、意法半導體、三菱電機、安森美、瑞薩電子、三安光電、露笑科技、新潔能、天岳先進、士蘭微、揚杰科技、斯達半導、宏微科技、銀河微電、安世半導體、瞻芯電子、泰科天潤、晶湛半導體、中科納通、賀利氏、先進連接、銀茂微電子、通富微電子、英諾賽科、積塔半導體、華大半導體、納維科技、PI、navitas、上海貝嶺、能訊、北方華創(chuàng)、中微公司、盛美半導體、華峰測控、英唐智控、南大光電、新微半導體、先微半導體、芯聚能、芯三代、鍇威特、派恩杰、中科鋼研、飛锃半導體、清純半導體、瀚鎵半導體、中科同志、勁拓股份、中電科爍科、??瓢雽w、中科信、格晶半導體、ULVAC、泰科科技、是德科技......
【擬邀參與高校機構】
浙江大學、復旦大學、東南大學、同濟大學、上海光機所、上海微系統(tǒng)所、中科院上海高研院、上海大學、南京大學、天津大學、重慶大學、杭州電子科技大學、上海交通大學、西交利物浦大學......
【參會/演講/商務咨詢]
賈先生(Frank)
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jiaxl@casmita.com
張女士(Vivian)
13681329411
zhangww@casmita.com