반도체 제품은 집적 회로, 이산 소자 및 기타 범주로 나눌 수 있으며, 그 중 반도체 전력 소자는 이산 소자의 중요한 부분입니다. 이산 소자는 주로 전기 에너지의 처리 및 변환을 실현하는 단일 기능을 가진 기본 회로 요소를 말합니다. 이산 소자에는 주로 전력 다이오드, 전력 트랜지스터, 사이리스터, MOSFET, IGBT 및 기타 제품이 포함됩니다. 그 중 현재 시장이 더 관심을 받고 있고 상대적으로 규모가 큰 것은 IGBT다.
& quot;IGBT" 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 나타냅니다. IGBT 모듈은 특정 회로 브리지를 통해 IGBT 칩과 FWD(Freewheeling Diode Chip)로 패키징된 모듈형 반도체 제품입니다. IGBT 모듈은 에너지 절약, 편리한 설치 및 유지 보수, 안정적인 방열 특성을 가지고 있습니다. 현재 시중에 판매되는 대부분의 모듈러 제품은 이러한 모듈러 제품이다. 일반적으로 IGBT는 IGBT 모듈을 의미하기도 합니다.
IGBT는 일반적으로&'CPU&'로 알려진 에너지 변환 및 전송의 핵심 장치입니다. 전력 전자 장치의. 전력 변환에 IGBT를 사용하면 전력 소비의 효율성과 품질을 향상시킬 수 있습니다. 그것은 고효율 및 에너지 절약 및 녹색 환경 보호의 특성을 가지고 있습니다. 에너지 부족 문제를 해결하고 탄소를 줄이기 위한 것입니다. 배출을 위한 핵심 지원 기술.
현재 개발 방향은 주로 구조적 변화와 실리콘 웨이퍼 가공 기술, 패키징 기술 등의 개선입니다. 개발 추세는 손실을 줄이고 생산 비용을 줄이는 것입니다. 현재 실리콘 기반 반도체 물질은 물질적 특성으로 인해 물리적 한계에 가깝습니다. 3세대 화합물 반도체 재료는 산업화 과정에 빠르게 진입했습니다. SiC 및 GaN으로 대표되는 광대역 갭 반도체 재료의 준비, 제조 공정 및 장치 물리학이 빠르게 발전하고 있습니다.
02 전력기기 시장
반도체 시장 자체도 뜨겁지만 반도체보다 전력소자가 더 인기가 많다. Made in China 2025의 핵심은 전원 장치입니다. 국가 전략 신흥 산업으로서 IGBT는 철도 운송, 스마트 그리드, 항공 우주, 전기 자동차 및 신에너지 장비 분야에서 널리 사용됩니다.
신에너지 자동차 분야: IGBT 모듈은 전기 자동차 비용의 거의 10%, 충전 더미 비용의 약 20%를 차지합니다. 신 에너지 차량 분야에서 주로 사용됩니다. A) 자동차 모터를 구동하는 전기 제어 시스템 고전력 DC/AC(DC/AC) 인버터; B) 자동차 에어컨 제어 시스템 저전력 DC/AC(DC/AC) 인버터, 더 작은 전류로 IGBT 및 FRD를 사용합니다. C) 충전 파일 지능형 충전 파일의 IGBT 모듈은 스위칭 요소로 사용됩니다.
스마트 그리드 분야: 발전측에 적용되는 풍력발전과 태양광발전의 정류기, 인버터는 모두 IGBT 모듈을 사용해야 합니다. 전송 측에서 UHV DC 전송에서 FACTS의 유연한 전송 기술은 IGBT와 같은 많은 전력 장치를 필요로 합니다. 변압기 끝에서 IGBT는 전력 전자 변압기(PET)의 핵심 구성 요소입니다. 소비자, 가정용 백색 전기, 전자 레인지, LED 조명 드라이버 등 모두 IGBT에 대한 수요가 많습니다.
철도 운송 분야: 철도 운송 차량 견인 변환기 및 다양한 보조 변환기를 위한 주류 전력 전자 장치.
전문가들은 전체 IGBT 시장이 2020년에 약 100억 달러에 이를 것으로 추정하고 있으며, 연간 복합 성장률은 15% 이상입니다. IGBT 장치를 개발하는 외국 회사는 주로 Infineon, ABB, Mitsubishi, Ximen Kang, Toshiba 및 Fuji를 포함합니다. 중국'의 전력반도체 시장은 세계시장의 50% 이상을 차지하지만, 중저가 MOSFET과 IGBT 주류 디바이스 시장에서는 90%가 기본적으로 독점되는 수입에 의존 외국, 유럽, 미국 및 일본 회사에 의해.
IGBT는 400V에서 6500V까지 매우 넓은 범위의 전압을 가지고 있습니다. 따라서 제조사가 시장을 독점하기 어렵다. 대부분의 제조업체는 자신의 전문 분야를 선택합니다.
Infineon, Mitsubishi 및 ABB는 전압 레벨이 1700V 이상인 산업용 IGBT 분야에서 절대 우위를 점하고 있습니다. 그들은 3300V 이상의 전압 레벨을 가진 고전압 IGBT 기술 분야에서 거의 독점되고 있습니다. Ximenkang, Fairchild 등은 전압 레벨이 1700V 이하인 소비자 IGBT 분야에서 유리한 위치에 있습니다.
03 산업유통 및 핵심기업
최근 몇 년 동안 중국'의 IGBT 산업은 IDM 모드와 파운드리 모드의 완전한 IGBT 산업 체인을 형성했으며 IGBT 현지화 프로세스가 가속화되었습니다. SiC 및 GaN으로 대표되는 와이드 밴드갭 재료는 기존 실리콘 장치의 성능 한계를 뛰어넘는 이점이 있습니다. , 고도로 전략적이고 미래지향적입니다. 기술장벽은 재료준비에 있으며, 국내외 기술간 기술격차는 지속적으로 좁혀지고 있다.
국내 지역의 관점에서 볼 때 발해 연안은 베이징과 천진입니다. Beijing Yizhuang은 SMIC, North China Innovation, Verizon, Infineon, Chipone North, Huazhuo Jingke 및 기타 기업의 집합을 실현하여 산업 체인의 상류 및 하류를 개방하고 구성 요소 및 재료의 완전한 집적 회로 산업 체인을 형성했습니다. 디자인 등은 거의 100 개의 상류 및 하류 기업을 모으고 천진에는 일부 주조 공장이 있습니다. 서쪽에는 Xi'an만 있고 Xi'an에는 Xinpai, Aipark, Yongdian 등이 있습니다.
가장 강한 지역은 장쑤성에 있으며 우시와 쑤저우, 특히 우시에 집중되어 있습니다. 중국& #39;s 집적회로로 알려진 Whampoa Military Academy는 이미 파운드리든 디자인 회사든 많은 부품을 개발했으며 그 중 상당수가 Wuxi에 있습니다. 심천은 전력 장치 응용 분야에서 더 강하고 일부 소규모 파운드리도 전력 장치를 만들기 시작했습니다.
Zhuzhou CRRC Times Electric: 1200V-6500V 고전압 모듈에 중점을 두고 고속철도 전력 IGBT 칩 및 모듈 기술을 독자적으로 마스터한 국내 유일의 회사, IGBT 칩 라인 및 지원 모듈로 자체 반도체 사업부 IGBT 단지를 구축 포장 라인.
BYD: 2019년 시장 점유율 18%로 Infineon에 이어 두 번째로 높은 산업용 등급 IGBT 모듈 및 자동차 등급 IGBT 모듈에 중점을 둡니다. 2020년에는 반도체 사업을 통합하고&"(주)비야디반도체& ' 설립됩니다. IGBT의 외부 공급 비중은 50%를 넘어설 예정이다. 2020년에는 총 10억 위안을 투자하는 IGBT 프로젝트가 창사에서 시작되고 연간 250,000개의 8인치 웨이퍼 생산 라인이 설계됩니다.
실란마이크로: 300~600V 펀치스루 IGBT 공정, 1200V 논펀치스루 슬롯 게이트 IGBT 공정을 중심으로 IGBT 제품의 국내 선두 제조업체로 순수 칩 설계 업체에서 IDM 모델(설계 통합 제조)은 주요 개발 모델을 가진 종합 반도체 제품 회사입니다.'의 IGBT 제품이 목표로 하는 시장 중 하나는 소비자 등급의 백색 전력 분야입니다.
Jilin China Micro: IGBT 설계, 처리, 포장 및 테스트를 통합하여 여러 전력 반도체 개별 장치 및 IC 칩 생산 라인, 국내 상위 5대 반도체 전력 장치 및 이 분야 최초의 상장 기업이 있습니다.
Zhonghuan: 주요 사업은 반도체 이산 소자, 단결정 실리콘 및 실리콘 웨이퍼의 생산 및 판매입니다. 2015년에는 가전제품용 IGBT가 양산되고 고전압 IGBT가 아직 개발 중이며 에너지 절약형 전력 장치를 충전 더미에 사용할 수 있습니다.
Xi'an Yongdian: 1200V-6500V/75A-2400A 고전압 모듈, 주로 철도 운송 및 스마트 그리드와 같은 고전압 분야용
Zhongke Junxin: IGBT 및 FRD와 같은 전자 칩의 연구 및 개발에 중점을 둔 중외 합작 회사입니다. 전자기 유도 가열, 주파수 변환 가전 제품, 인버터 용접기, 산업용 인버터, 신 에너지 및 기타 분야에 대한 650V-6500V 전전압 IGBT 칩 기술을 완전히 마스터하는 국내 유일의 기업입니다. 국내 기업 최초로 트렌치 게이트 필드 차단 기술을 개발해 양산에 성공한 것이다.
Jiejie Microelectronics: 국내 전력 반도체 장치, 사이리스터 장치 및 칩 칩 IDM(통합 부품 제조업체, 즉 전체 칩 산업 체인을 포괄하는 통합 칩 설계, 제조, 패키징 및 테스트) 반도체 제조업체 분야에서. 주력사업인 전력반도체는 49.92%, 전력반도체 칩은 35.11%를 차지했다.
Star Semiconductor: 세계에서 8번째로 큰 IGBT 모듈 공급업체이자 세계'의 TOP10 순위에 진입한 유일한 중국 회사입니다. 주요 사업은 IGBT 기반 전력 반도체 칩 및 모듈의 설계, 개발 및 생산과 IGBT 모듈 형태의 판매입니다. 자체 개발 및 설계한 IGBT 칩과 고속 회복 다이오드 칩은'의 핵심 경쟁력 중 하나입니다.
04 투자 동향
글로벌 점유율 1위 독일 인피니언 테크놀로지(Infineon Technology)는 뜨거운 IGBT 시장에 힘입어 16억 유로를 투자해 2021년 말 가동을 목표로 오스트리아에 공장을 신설했다. 온세미컨덕터의 뉴욕 공장은 2022년 말까지 4억3000만 달러를 투자하고 도시바는 2023년까지 생산능력을 늘리기 위해 약 800억엔을 투자하고 후지일렉트릭도 2023년까지 국내외에 1200억엔을 투자한다.
실란마이크로& #39;의 12인치 특성 공정 반도체 칩 제조 생산 라인 프로젝트가 막 생산에 들어갔고 120억의 2단계가 진행 중이다. Star Semiconductor는 2억 2900만 위안을 투자하여 가흥에 완전한 탄화규소 모듈 산업화 프로젝트를 건설할 계획입니다. China Resources Micro는 첨단 반도체 전력 소자 패키징 생산 라인을 배치하기 위해 전력 반도체 패키징 및 테스트 기반 프로젝트를 구축할 계획입니다. Yangjie Technology는 반도체 칩 패키징 및 테스트 프로젝트에 투자하기 위해 15억 위안을 모금했습니다. Wingtech'의 총 투자 100억 Wuxi ODM 스마트 슈퍼 공장 및 R&D 센터 및 Shanghai Lingang 12인치 자동차 등급 전력 반도체 자동화 웨이퍼 제조 센터 총 투자 120억. 또한 Nitrogen Silicon Technology, Ugallium Technology, Zhizhan Technology, Chaoxinxing Semiconductor, Tongguang Crystal 및 Zhanxin Electronics와 같은 회사는 모두 다양한 규모의 자금 조달을 받았습니다.
많은 국내 상장사들도 IGBT 시장에 진출해 IGBT 사업을 확대하겠다고 공식 발표했다. 예를 들어 Taiji 주식은 패키징 및 테스트 라인을 구축하고 Puluan Semiconductor에 투자했으며 IGBT 칩 설계 및 파운드리 관련 비즈니스를 배포했습니다.