随着时代的不断发展,中国半导体产业经历了一个跨越式发展的时代。功率半导体器件广泛应用可以实现对电能的传输转换及最佳控制,大幅度提高工业生产效率,大幅度节约电能、降低原材料消耗。
近年来,集成电路芯片制造业,大幅度地缩短了与国际先进水平的差距,不仅打造了数条12英寸生产线,而且在晶圆代工的全球竞争格局中也占据了一席之地。然而,沿着“摩尔定律”的阶梯拾级而上,昂贵的工艺设备和巨额的研发费用所形成的门槛,把很多实力相对较弱的企业挡在了门外。中国芯片制造企业仍处在发展壮大过程中,此时不宜盲目地与国际巨头比拼先进工艺,而应该寻找差异化的市场,以较低的成本求得最佳的效益。
功率半导体是差异化突破口
众所周知,集成电路产品更新换代快、市场寿命周期短、工艺要求高。这些特点在高端产品如CPU、存储器等领域表现得尤为突出。相对而言,功率半导体器件市场寿命周期较长,并且其技术发展路线不遵从“摩尔定律”,制造过程不要求使用最先进的生产工艺。对我国的半导体芯片制造企业来说,把功率半导体器件作为产品差异化的突破口,应该是一个明智的选择。
从应用角度来看,功率半导体器件的推广对于节能减排具有深远影响。功率半导体器件的广泛应用可以实现对电能的传输转换及最佳控制,大幅度提高工业生产效率,大幅度节约电能、降低原材料消耗。如果电机的驱动采用功率半导体进行变频调速,就可以节能大约1/4到1/3。据统计,在所有电能消耗中,用于电机的耗电约占70%,也就是说,仅考虑电机应用,功率半导体器件就可以帮助全社会节能20%左右。
作为高频电力电子线路和控制系统的核心开关元器件,IGBT(绝缘栅双极晶体管)无疑是功率半导体领域当前最为耀眼的明星。IGBT广泛应用于工业、交通、通信、消费电子等各个领域,就连半导体芯片生产所需的等离子刻蚀、薄膜沉积及金属镀膜等设备,IGBT也是不可或缺的器件。目前,国内市场所需的功率半导体器件约有90%依赖进口,供需缺口甚至大于集成电路,而IGBT更是几乎被国外厂商垄断。
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