投資15億的世界第二條8英寸IGBT專業(yè)芯片生產(chǎn)線將在株洲投產(chǎn)

    日前，被業(yè)界認為現(xiàn)代變流工業(yè)“皇冠上的明珠”的關鍵技術在中國南車取得產(chǎn)業(yè)化突破：公司投資近15億元的IGBT產(chǎn)業(yè)化基地建成并即將投產(chǎn)。這是國內(nèi)首條、世界第二條8英寸IGBT專業(yè)芯片生產(chǎn)線，首期將實現(xiàn)年產(chǎn)12萬片8英寸IGBT芯片，配套生產(chǎn)100萬 只IGBT模塊，真正實現(xiàn)IGBT的國產(chǎn)化。它的投產(chǎn)，將打破國外公司在高端IGBT芯片技術上的壟斷。

    國家多部委關注IGBT研發(fā)

    IGBT，是一種實現(xiàn)電能轉換和 控制的電力電子器件，中文名叫絕緣柵雙極型晶體管。自從1897年科學家發(fā)現(xiàn)“電子”這個物質(zhì)后，人們一直在探索如何利用并控制這個神奇的粒子來造福人類，1904年，科學家發(fā)明了二極管，這標志電子學技術的開端。

    早在1996年，當時的國家計委就把發(fā)展IGBT芯片及模塊產(chǎn)業(yè)化作為重點項目，近年來更頻頻出臺政策支持IGBT國產(chǎn)化項目，國家“863”項目、國家重大科技專項等一批“國字號”科研項目紛紛將IGBT技術的研制與產(chǎn)業(yè)化列為重大課題。

    先進的IGBT設計技術與制造工藝是推動IGBT產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的源動 力。自2010年開始，在國家發(fā)改委、科技部、工信部等部委以及地方政府的支持下，中國南車籌建國內(nèi)首條專注于IGBT芯片的先進生產(chǎn)線，進一步提升工藝能力和產(chǎn)能， 滿足國內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對IGBT器件的需求，打造一個支撐未來先進器件發(fā)展的工藝平臺，提升我國在基礎器件方面對未來的掌控能力。

    IGBT并非“高大上”，與生活密 切相關

    無論從電力電子器件的發(fā)展歷史，還是從IGBT技術和結構的復雜性，很多年來，IGBT給我們普通老百姓造成一種“高大上”的錯覺，實際上，在我們的日常生產(chǎn)生活中， 在發(fā)電、電力輸送和電力設備終端上，都存在IGBT的身影。

    比如在發(fā)電領域，風、水、太 陽能等能源發(fā)出的電是一種粗糙的、不可控的、不穩(wěn)定的電能，就是我們俗說的“粗電”，而要想轉換成精細的、可控的、穩(wěn)定的能夠并入電網(wǎng)的“精電”，進而適合不同功率電力設備，需要采用IGBT等電力電子器件實現(xiàn)對電能的品質(zhì)轉化， 以風電為例，風機的葉片帶動發(fā)電機旋轉，發(fā)電機發(fā)出的頻率往往不 到電網(wǎng)頻率的一半，因此需要用高壓大電流的IGBT模塊，重新產(chǎn)生穩(wěn)頻穩(wěn)壓的交流電。

    至于在用電設備終端，那就更多了，它涉及軌道交通、新能源汽車、工業(yè)變流、航空航天、石油、冶金、船舶等多個領域，都需要不同電壓等級、不同電流大小，即不同功率等級的電力設備，這就需要大量采用IGBT等功率器件進行電能的轉換和控制。比如在我們熟悉的高鐵動車組，其電能的轉換首先是將電網(wǎng)2.5萬伏的高壓交流電，經(jīng) 過降壓、整流、逆變等方式，轉換 成可以調(diào)頻調(diào)壓的三相交流電，最 后供給交流電機，這個過程稱之為“變流”，最后輸出的三相交流電供給交流電機，從而獲得牽引整列高速動車組前進的牽引力。

    8英寸IGBT有新突破

    據(jù)中國工程院院士，南車株洲電力機車研究所有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理丁榮軍介紹，在技術方案、工藝路線、設備選型、產(chǎn)品開發(fā)等方面，中國南車8英寸專業(yè)芯片生產(chǎn)線都有新的突破，特別是在溝槽技術、高能離子注入、超薄片 加工、激光退火與銅金屬化工藝等 關鍵技術的運用方面都走在國際前列。

    據(jù)他介紹，今后，中國南車半導體產(chǎn)業(yè)將以IGBT關鍵技術為核心，依靠公司廣大的應用平臺，以軌道交通領域的應用經(jīng)驗為基礎， 全面發(fā)力電動汽車、風力發(fā)電、柔 性直流輸電和光伏等領域;開發(fā) 6000V、9000V的IGCT以及配套二極管，推動我國變頻技術進步與產(chǎn)業(yè)升級。<