محصولات نیمه هادی را می توان به مدارهای مجتمع ، دستگاه های گسسته و دسته های دیگر تقسیم کرد که در این میان دستگاه های قدرت نیمه هادی بخش مهمی از دستگاه های گسسته هستند. دستگاههای گسسته به عناصر اصلی مدار با یک عملکرد واحد اشاره می کنند که عمدتا پردازش و تبدیل انرژی الکتریکی را درک می کنند. دستگاههای مجزا عمدتا شامل دیودهای قدرت ، ترانزیستورهای قدرت ، تریستورها ، MOSFET ها ، IGBT ها و سایر محصولات است. در میان آنها ، بازار فعلی بیشتر نگران است و حجم نسبتاً زیادی IGBT است.
& quot؛ IGBT"؛ مخفف ترانزیستور دو قطبی دروازه عایق بندی شده است. ماژول IGBT یک محصول نیمه هادی مدولار است که توسط تراشه IGBT و FWD (تراشه دیودهای آزاد) از طریق یک پل مدار خاص بسته بندی می شود. ماژول IGBT دارای ویژگی های صرفه جویی در انرژی ، نصب و نگهداری راحت و اتلاف حرارت پایدار است. در حال حاضر ، اکثر محصولات مدولار فروخته شده در بازار ، چنین محصولات مدولار هستند. به طور کلی ، IGBT همچنین به ماژول IGBT اشاره می کند.
IGBT دستگاه اصلی تبدیل و انتقال انرژی است که معمولاً با نام"؛ CPU"؛ دستگاه های الکترونیکی قدرتمند استفاده از IGBT برای تبدیل قدرت می تواند کارایی و کیفیت مصرف برق را بهبود بخشد. این دارای ویژگی های راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست سبز است. این برای حل مشکل کمبود انرژی و کاهش کربن است. فناوری پشتیبانی کلیدی برای انتشار گازهای گلخانه ای
جهت توسعه فعلی عمدتا تغییرات ساختاری و همچنین بهبود فناوری پردازش ویفر سیلیکون ، فناوری بسته بندی و غیره است. روند توسعه کاهش تلفات و کاهش هزینه های تولید است. در حال حاضر ، مواد نیمه رسانای مبتنی بر سیلیکون از نظر خواص مواد نزدیک به محدوده فیزیکی خود هستند. نسل سوم مواد نیمه هادی ترکیبی به سرعت وارد فرایند صنعتی شدن شده است. آماده سازی ، فرآیند تولید و فیزیک دستگاه از مواد نیمه رسانا با باند وسیع نشان داده شده توسط SiC و GaN به سرعت در حال توسعه است.
02 بازار دستگاه های قدرت
بازار نیمه هادی ها خود بسیار داغ هستند ، اما دستگاه های قدرت بیشتر از نیمه هادی ها محبوب هستند. ساخت چین 2025 ، هسته اصلی دستگاه های قدرت است. IGBT ها به عنوان یک صنعت استراتژیک در حال ظهور ملی ، به طور گسترده در زمینه حمل و نقل ریلی ، شبکه هوشمند ، هوافضا ، وسایل نقلیه برقی و تجهیزات جدید انرژی استفاده می شوند.
در زمینه وسایل نقلیه جدید انرژی: ماژول های IGBT نزدیک به 10 درصد هزینه خودروهای برقی و حدود 20 درصد هزینه شمع های شارژ را شامل می شود. در زمینه وسایل نقلیه جدید انرژی ، عمدتا در A) سیستم کنترل الکتریکی اینورتر DC/AC (DC/AC) با قدرت بالا برای رانندگی موتور خودرو استفاده می شود. ب) اینورتر DC/AC (DC/AC) کم توان سیستم کنترل تهویه مطبوع خودرو ، از IGBT و FRD با جریان کوچکتر استفاده کنید. ج) ماژول IGBT در شمع شارژ هوشمند شمع شارژ به عنوان یک عنصر سوئیچینگ استفاده می شود.
زمینه شبکه هوشمند: در قسمت تولید برق اعمال می شود ، یکسو کننده ها و اینورترها در تولید نیروی باد و تولید برق فتوولتائیک همگی نیاز به استفاده از ماژول های IGBT دارند. در انتهای انتقال ، فناوری انتقال انعطاف پذیر FACTS در انتقال UHV DC به تعداد زیادی دستگاه قدرت مانند IGBT نیاز دارد. در انتهای ترانس ، IGBT جزء کلیدی ترانسفورماتور الکترونیکی قدرت (PET) است. مصرف کنندگان ، برق سفید خانگی ، اجاق های مایکروویو ، درایورهای روشنایی LED و ... همه تقاضای زیادی برای IGBT دارند.
زمینه حمل و نقل ریلی: دستگاههای الکترونیکی اصلی جریان برای مبدلهای کششی وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی و مبدلهای کمکی مختلف.
کارشناسان تخمین می زنند که کل بازار IGBT در سال 2020 حدود 10 میلیارد دلار آمریکا خواهد بود و نرخ رشد سالانه آن بیش از 15 درصد است. شرکت های خارجی که دستگاه های IGBT را توسعه می دهند عمدتا شامل Infineon ، ABB ، Mitsubishi ، Ximen Kang ، Toshiba و Fuji هستند. بازار نیمه هادی های برق چین&شماره 39 بیش از 50 درصد از بازار جهانی را به خود اختصاص داده است ، اما در بازار دستگاه های اصلی متوسط و متوسط MOSFET و IGBT ، 90 درصد عمدتا به واردات وابسته است که اساساً در انحصار هستند. توسط شرکت های خارجی ، اروپایی ، آمریکایی و ژاپنی.
IGBT دارای طیف وسیعی از ولتاژها از 400V تا 6500V است. بنابراین ، انحصار بازار برای تولیدکنندگان دشوار است. اکثر تولیدکنندگان حوزه تخصص خود را انتخاب می کنند.
Infineon ، Mitsubishi و ABB دارای مزیت مطلق در زمینه IGBT های صنعتی با سطوح ولتاژ بالاتر از 1700V هستند. آنها تقریباً در زمینه فناوری IGBT ولتاژ بالا با سطوح ولتاژ بالاتر از 3300V در انحصار هستند. Ximenkang ، Fairchild و غیره در زمینه IGBT های مصرف کننده با سطوح ولتاژ 1700V و کمتر در موقعیت مطلوبی قرار دارند.
03 توزیع صنعتی و شرکتهای کلیدی
در سالهای اخیر ، صنعت IGBT چین&39 یک زنجیره صنعتی IGBT کامل از حالت IDM و حالت ریخته گری تشکیل داده است ، و روند بومی سازی IGBT تسریع شده است. مواد پهن باند نمایان شده توسط SiC و GaN این مزیت را دارند که از محدوده عملکرد دستگاه های سنتی سیلیکونی عبور کنند. ، بسیار استراتژیک و آینده نگر است. مانع فنی در تهیه مواد نهفته است و شکاف تکنولوژیکی بین فناوری های داخلی و خارجی به طور مداوم در حال کاهش است.
از منظر منطقه داخلی ، دریای بوهای پکن و تیانجین است. پکن Yizhuang به جمع آوری SMIC ، North China Innovation ، Verizon ، Infineon ، Chipone North ، Huazhuo Jingke و سایر شرکت ها پی برده است ، که بالادست و پایین دست زنجیره صنعتی را باز کرده و زنجیره کامل صنعت مجتمع قطعات و مواد را تشکیل می دهد ، طراحی و غیره تقریباً صد شرکت بالادست و پایین دست را جمع آوری می کند و همچنین تعدادی ریخته گری در تیانجین وجود دارد. فقط Xi' وجود دارد ؛ an در غرب ، Xi' ؛ an دارای Xinpai ، Aipark ، Yongdian و غیره است.
قوی ترین آنها در استان جیانگ سو است که در Wuxi و Suzhou ، به ویژه Wuxi متمرکز شده است. آکادمی نظامی Whampoa ، که به عنوان مدار مجتمع چین' شناخته می شود ، در حال حاضر اجزای زیادی را ایجاد کرده است ، چه ریخته گری باشد یا شرکت طراحی ، بسیاری از آنها در Wuxi هستند. شنژن از نظر برنامه دستگاه های قدرتمند قوی تر است و برخی از ریخته گری های کوچک نیز شروع به ساخت دستگاه های قدرت کرده اند.
Zhuzhou CRRC Times Electric: تنها شرکت داخلی که به طور مستقل در تراشه و فناوری ماژول IGBT قدرت راه آهن سریع تسلط داشت ، بر ماژول های ولتاژ بالا 1200V-6500V تمرکز کرد ، واحد تجاری نیمه هادی IGBT خود ، با خطوط تراشه IGBT و ماژول پشتیبانی را متمرکز کرد. خطوط بسته بندی
BYD: تمرکز بر ماژول های IGBT صنعتی و ماژول های IGBT درجه خودرو ، با سهم بازار 18 in در سال 2019 ، بعد از Infineon. در سال 2020 ، تجارت نیمه هادی ها ادغام می شوند و"؛ BYD Semiconductor Co.، Ltd."؛ تأسیس خواهد شد برنامه ریزی شده است که نسبت عرضه خارجی IGBT ها از 50 درصد تجاوز کند. در سال 2020 ، پروژه IGBT با سرمایه گذاری کل 1 میلیارد یوان در چانگشا آغاز می شود و خط تولید با تولید سالانه 250،000 ویفر 8 اینچی طراحی می شود.
Silan Micro: تولید کننده پیشرو داخلی محصولات IGBT ، عمدتاً 300-600V فرآیند IGBT پانچ ، فرآیند IGBT 1200V بدون پانچ اسلات ، یکی از معدود شرکت های داخلی است که از یک شرکت طراحی تراشه خالص به یک شرکت توسعه یافته است. مدل IDM (طراحی یکپارچه با تولید) یک شرکت محصولات نیمه هادی جامع با مدل توسعه اصلی آن است. یکی از بازارهایی که محصولات IGBT این شرکت' هدف قرار داده است ، حوزه قدرت سفید مصرف کننده است.
Jilin China Micro: با ادغام طراحی ، پردازش ، بسته بندی و آزمایش IGBT ، چندین دستگاه نیمه هادی مجزا و خطوط تولید تراشه IC ، پنج دستگاه برتر داخلی نیمه هادی داخلی و اولین شرکت فهرست شده در این زمینه وجود دارد.
Zhonghuan: تجارت اصلی تولید و فروش دستگاههای نیمه هادی مجزا ، سیلیکون تک بلوری و ویفرهای سیلیکونی است. در سال 2015 ، IGBT برای وسایل الکترونیکی مصرفی به صورت انبوه تولید شد ، IGBT های ولتاژ بالا هنوز در حال توسعه هستند و از دستگاه های برق کم مصرف می توان در شارژ شمع ها استفاده کرد.
شی' ؛ یک یونگدیان: ماژول ولتاژ بالا 1200V-6500V/75A-2400A ، عمدتا برای زمینه های فشار قوی مانند ترانزیت ریلی و شبکه هوشمند
Zhongke Junxin: یک شرکت سرمایه گذاری مشترک چینی و خارجی با تمرکز بر تحقیق و توسعه تراشه های الکترونیکی مانند IGBT و FRD. این تنها شرکت داخلی است که به طور کامل بر فناوری تراشه 650V-6500V IGBT ولتاژ کامل برای گرمایش القایی الکترومغناطیسی ، لوازم خانگی تبدیل فرکانس ، دستگاه های جوش اینورتر ، اینورترهای صنعتی ، انرژی جدید و زمینه های دیگر مسلط است. این اولین شرکت داخلی است که فناوری برش میدان ترانشه را توسعه داده و به تولید انبوه رسیده است.
Microelectronics Jiejie: در زمینه دستگاه های نیمه هادی قدرت داخلی ، دستگاه های تریستور و تراشه IDM (تولید کنندگان قطعات یکپارچه ، یعنی پوشش کل زنجیره صنعت تراشه ، ادغام طراحی تراشه ، ساخت ، بسته بندی و آزمایش) تولید کنندگان نیمه هادی. دستگاه های نیمه هادی قدرت اصلی کسب و کار 49.92٪ و تراشه های نیمه هادی قدرت 35.11٪ را به خود اختصاص داده اند.
ستاره نیمه هادی: هشتمین تامین کننده ماژول IGBT در جهان و تنها شرکت چینی است که در رتبه 10 TOP10 جهان' وارد شده است. تجارت اصلی طراحی ، توسعه و تولید تراشه ها و ماژول های نیمه هادی قدرت مبتنی بر IGBT و فروش در قالب ماژول های IGBT است. تراشه IGBT و تراشه دیود بازیابی سریع که به طور مستقل توسط شرکت توسعه یافته و طراحی شده است ، یکی از اصلی ترین رقابت های شرکت' است.
04 روند سرمایه گذاری
به دلیل بازار داغ IGBT ، فناوری Infineon آلمان' ، که بیشترین سهم جهانی را دارد ، 1.6 میلیارد یورو برای ساخت کارخانه جدید در اتریش سرمایه گذاری کرد ، که انتظار می رود تا پایان سال 2021 به بهره برداری برسد. کارخانه ON Semiconductor نیویورک 430 میلیون دلار آمریکا تا پایان سال 2022 سرمایه گذاری می کند. توشیبا حدود 80 میلیارد ین برای افزایش ظرفیت تولید تا سال 2023 سرمایه گذاری می کند و Fuji Electric نیز 120 میلیارد ین در داخل و خارج از کشور تا سال 2023 سرمایه گذاری می کند.
پروژه خط تولید چیپهای نیمه هادی پروسه 12 اینچی Silan Micro' به تازگی تولید شده است و فاز دوم 12 میلیاردی در راه است. Star Semiconductor قصد دارد 229 میلیون یوان برای ساخت پروژه صنعتی سازی ماژول کاربید سیلیکون در جیاکسینگ سرمایه گذاری کند. China Resources Micro قصد دارد یک پروژه بسته بندی نیمه هادی قدرتمند و پروژه آزمایش را برای خطوط تولید بسته بندی دستگاه های نیمه هادی پیشرفته بسازد. Yangjie Technology 1.5 میلیارد یوان برای سرمایه گذاری در پروژه های بسته بندی و آزمایش تراشه های نیمه رسانا جمع آوری کرد. سرمایه گذاری کل Wingtech' از 10 میلیارد کارخانه فوق العاده هوشمند Wuxi ODM و مرکز R& و مرکز تولید ویفر اتوماتیک 12 اینچی شانگهای Lingang نیمه هادی با قدرت 12 میلیارد دلار. علاوه بر این ، شرکت هایی مانند فناوری نیتروژن سیلیکون ، فناوری اوگالیوم ، فناوری Zhizhan ، Chaocinxing Semiconductor ، Tongguang Crystal و Zhanxin Electronics همگی در اندازه های مختلف سرمایه دریافت کرده اند.
بسیاری از شرکت های بورسی داخلی نیز به طور رسمی اعلام کرده اند که وارد بازار IGBT شده و تجارت IGBT را افزایش می دهند. به عنوان مثال ، سهام Taiji یک خط بسته بندی و آزمایش ایجاد کرده اند ، در Puluan Semiconductor سرمایه گذاری کرده اند و مشاغل مربوط به طراحی تراشه IGBT و مشاغل مربوطه را مستقر کرده اند.