【邀请函】2023年 IGBT 产业高峰论坛（6月29日 昆山）

IGBT是 Insulated Gate Bipolar Transistor 的缩写，即绝缘栅双极晶体管，由双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）组成的复合全控型电压驱动式电子电力器件，是一种电压控制开关型功率半导体器件，也是电能转换的核心器件。IGBT 可分为单管、模块和智能功率模块（IPM）三类产品。

图 IGBT，摄于森未科技展台

IGBT 自 20 世纪 80 年代末开始工业化应用以来发展迅速，作为一种新型电力电子器件，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品，是工业控制及自动化领域的核心元器件，其作用类似于人类的心脏，能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。因此，IGBT 被称为电力电子行业里的“CPU”，广泛应用于电机节能、轨道交通、智能电网、航空航天、家用电器、汽车电子、新能源发电、新能源汽车等领域。随着新能源汽车的发展以及变频白色家电的普及，IGBT 的市场热度持续升温。根据Yole数据，全球IGBT市场有望于2026年达84亿美元，其中工业应用与家电占比最大，合计51.19%，电动汽车与充电桩增速最快，2020-2026年CAGR超20%。

IGBT 核心技术为 IGBT 芯片、快恢复二极管芯片的设计和生产以及 IGBT 模块的设计、制造和测试。从 20 世纪 80 年代至今，IGBT 芯片经历了 7 代升级，从平面穿通型（PT）到微沟槽（MPT），芯片面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项指标经历了不断的优化。

图 IGBT主要生产工艺流程

IGBT 模块制造是根据特定的电路设计，将两个或以上的 IGBT 芯片和快恢复二极管芯片贴片到陶瓷衬板（DBC/AMB）上，并用金属线键合连接，然后进行灌封，以满足芯片、线路之间的绝缘、防潮、抗干扰等要求，最后将电路密封在绝缘外壳内，并与散热底板绝缘。

图 IGBT模块剖面图

对 IGBT 模块封装来说，散热和可靠性是关键。典型的 IGBT 模块内部包含数层不同功能的结构材料，包括IGBT芯片、快恢复二极管芯片、陶瓷衬板、键合丝、散热基板、散热器、硅胶、焊料、封装管壳、功率引出端子等。陶瓷衬板材料有氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）、氧化铝（Al2O3）等，其中，Si3N4可靠性更高，AlN的热传性更好。从可靠性来看，活性金属钎焊（AMB）工艺的衬板可靠性明显高于双面键合铜（DBC）。封装工艺复杂，生产周期较长，通过精准的陶瓷衬板布局设计、模具设计、焊接和键合参数的优化，简化生产流程，才能实现 IGBT 芯片与封装工艺的完美结合、降低产品热阻、提高产品的一致性和产品的使用寿命。

由于 IGBT 的技术门槛高、技术难度大、资金要求高，国内企业产业化起步较晚，IGBT 市场仍主要由欧美日企业占据，随着IGBT 模块的广泛应用，市场需求量逐步增大，众多国内企业开始发力 IGBT 领域，国内产业化水平有了一定提升，部分企业已经实现量产，但与国外企业相比，仍有一定差距。为加强IGBT产业链上下游企业交流联动，艾邦智造将于6月29日在昆山举办《2023年IGBT产业高峰论坛》，本次研讨的主题将围绕IGBT的芯片研发、创新材料、工艺制造及应用等方面展开，诚挚邀请产业链上下游朋友一起交流，为行业发展助力。

主办单位：艾邦智造

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更新至6月28日

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