IGBT，英文全稱(chēng)Insulated Gate Bipolar Transistor，中文全名絕緣柵雙極晶體管，是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,作為電力電子技術(shù)的核心技術(shù)，是電機(jī)控制和功率變換器的首選器件。
IGBT綜合了BJT、MOSFET兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)損耗低、工作頻率高、安全工作區(qū)寬和導(dǎo)通電阻小、電流密度大等特性。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代電力電子器件向大功率、易驅(qū)動(dòng)和高頻化的方向發(fā)展，所以，IGBT代表未來(lái)商業(yè)化電力電子器件的主流方向。
IGBT作為電機(jī)控制和功率半導(dǎo)體器件首選器件，在軌道交通、航空航天、船舶驅(qū)動(dòng)、新能源電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、高壓變頻、工業(yè)傳動(dòng)及電力傳輸?shù)榷鄠�(gè)重要行業(yè)和領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。目前，在軌道交通高速動(dòng)車(chē)組、大功率電力機(jī)車(chē)、城軌車(chē)輛幾乎普遍采用IGBT；在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，IGBT成為節(jié)能設(shè)備最核心的部件；在電力傳輸領(lǐng)域，IGBT在柔性輸電等技術(shù)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。同時(shí)，大功率IGBT也是諧波治理中最理想的開(kāi)關(guān)器件。因此，IGBT具有良好的市場(chǎng)前景。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，為適應(yīng)全球降低CO2排放的戰(zhàn)略需要，IGBT將更加廣泛地應(yīng)用于可再生能源發(fā)電、智能配電與控制、分布式發(fā)電、電力牽引等領(lǐng)域，成為節(jié)能技術(shù)和低碳經(jīng)濟(jì)的主要支撐。
目前，全球IGBT市場(chǎng)中最主要的供應(yīng)廠商由國(guó)外少數(shù)大公司控制，它們代表國(guó)際IGBT技術(shù)最高水平。包括日本三菱、東芝，德國(guó)英飛凌、瑞士ABB等公司，其中3300V-6500V等級(jí)IGBT主要由英飛凌、ABB、三菱與東芝等少數(shù)幾家所壟斷，英飛凌在奧地利的有一條6英寸高壓IGBT芯片生產(chǎn)線和大功率IGBT模塊封裝線，在馬來(lái)西亞的有一條月產(chǎn)達(dá)到10萬(wàn)片8英寸芯片線，ABB擁有年產(chǎn)20萬(wàn)片6英寸IGBT芯片的生產(chǎn)線，年產(chǎn)25萬(wàn)只高壓大功率IGBT模塊封裝線；日本三菱是位于亞洲的最重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，該公司產(chǎn)品與英飛凌類(lèi)似，在大功率溝槽IGBT技術(shù)方面在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。
我國(guó)IGBT的芯片設(shè)計(jì)、制造和模塊封裝技術(shù)還處于起步階段。IGBT芯片技術(shù)研究主要采取“設(shè)計(jì)＋代工”模式（主要是低壓芯片），即已有一定IGBT封裝基礎(chǔ)的公司提出芯片設(shè)計(jì)方案，利用國(guó)內(nèi)飽和的IC生產(chǎn)線的工藝技術(shù)完成大部分芯片工藝代工流片，模塊封裝再由封裝公司自行完成。這種模式雖然在突破空白技術(shù)初期有一定的積極意義，但在產(chǎn)業(yè)化階段則存在較大的弊端。因此，在IGBT芯片方面，國(guó)內(nèi)院校一直處于研究、跟蹤階段，雖研制出少量低壓樣品，但技術(shù)水平基本處于國(guó)外上世紀(jì)八十年代的水平。1700V以上的高壓IGBT芯片基本依賴(lài)進(jìn)口。在IGBT模塊封裝方面，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有數(shù)條1700V以下的低檔IGBT模塊封裝線，但受制于芯片供應(yīng)，很難與國(guó)外同行競(jìng)爭(zhēng)，不能滿足國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展，在很大程度上制約了國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
目前，我國(guó)已成為全球最大的功率半導(dǎo)體器件消費(fèi)市場(chǎng)。僅2009年功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1215.3億元，預(yù)計(jì)今后5年仍將有約8%的平均增長(zhǎng)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，功率IGBT模塊的市場(chǎng)銷(xiāo)售總額約占整個(gè)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的10%左右，但整個(gè)IGBT市場(chǎng)大部分由國(guó)外廠商占據(jù)。其中IGBT芯片完全依賴(lài)進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外大公司壟斷，國(guó)內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)突破，成本難以降低。在軌道交通、電動(dòng)汽車(chē)、工業(yè)傳動(dòng)等領(lǐng)域，目前主要被國(guó)外的ABB、英飛凌和三菱所占據(jù)，國(guó)內(nèi)IGBT產(chǎn)品還處在起步階段，1200V以下產(chǎn)品開(kāi)始有小批量國(guó)內(nèi)封裝的產(chǎn)品入市，開(kāi)始嘗試在電動(dòng)汽車(chē)和城軌車(chē)輛上批量應(yīng)用，但在軌道交通用高壓大電流IGBT模塊基本被外國(guó)品牌壟斷。國(guó)內(nèi)缺少IGBT的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封裝、測(cè)試和可靠性試驗(yàn)等一套完整的技術(shù)，離掌握大功率IGBT技術(shù)還有很長(zhǎng)一段路。 IGBT 的主要供應(yīng)國(guó)家是德國(guó)和日本,目前我國(guó)部分廠商開(kāi)始研發(fā)并生產(chǎn)IGBT，未來(lái)IGBT 的國(guó)產(chǎn)化,將使得變頻器的主要原料成本存在下降空間。
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