【导读】2017年以来，功率半导体市场景气向好，二极管、MOS管、IGBT等功率器件纷纷出现供需偏紧，导致交期延长，价格数次调涨。
2017年以来，功率半导体市场景气向好，二极管、MOS管、IGBT等功率器件纷纷出现供需偏紧，导致交期延长，价格数次调涨。
以IGBT为例，由于市场被英飞凌、三菱、富士电机、安森美等少数供应商所垄断，缺货涨价更是持续了较长时间，业内甚至一度传出IGBT供货周期延长至52周。
随着全球半导体需求整体下滑，供需紧张情况有所缓解。据富昌电子2020年Q1市场行情报告显示，目前英飞凌、安森美、Microsemi等IGBT供应商的供货周期普遍维持在13-30周左右，且交期还有延长趋势，而IGBT正常的供货周期在7-8周左右。
上游供应商涨价对于终端厂商而言，或许只是压低利润，但拿不到货却可能是致命的打击。同时，中美贸易摩擦持续升级，使得国内客户对供应链的安全愈发关注，国产替代加速也成了国内IGBT供应商打开市场的突破口。
IGBT代工资源紧缺
尽管市场机遇已经到来，但由于 IGBT 行业存在技术门槛较高、人才匮乏、市场开拓难度大、资金投入较大等困难，国内企业在产业化进程中一直进展缓慢。
从20世纪80年代至今，IGBT芯片经历了7代升级，从早期PT穿通型、NPT非穿通型，发展到最新的增强沟槽栅FS型，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，从而使得制造成本、寿命、可靠性及产品性能均得到大幅改善，断态电压也从600V提高到6500V以上。
时至今日，英飞凌、三菱电机、富士电机等国际主流厂商基本处于第 7代 IGBT。反观国内，领先的IGBT厂商也基本处于第5代或第6代IGBT技术。
据集微网此前报道，目前能做IGBT芯片的国内厂商主要有两类，一类是士兰微、华润微、华微电子、比亚迪、中车时代（主要是自产自销）等IDM厂，这类厂商有fab厂，从芯片到模块都能自己做。另一类是斯达半导、上海陆芯、中科君芯等芯片设计公司，一般在华虹宏力、先进半导体、中芯国际等fab厂进行生产。
值得注意的是，国内IGBT厂商的发展除了受限于技术人才的紧缺，还受制于fab厂。
目前，在国际IGBT大厂中8英寸已经成为主流生产线，英飞凌甚至已经在12英寸晶圆上量产IGBT，而国内情况却相差甚远。据业内人士称，无论是6英寸还是8英寸，国内目前真正有能力生产IGBT产品的生产线都很少，相对而言，能够为IGBT设计厂商提供代工服务的生产线就更加少了，因此，国内IGBT代工产能一直是处于供不应求的状况。
另一名业内人士称，国内IGBT代工产能主要集中在华虹宏力和上海先进两家，上海先进主要是6英寸生产线，产品以PT型、NPT型为主，华虹宏力是8英寸生产线，产品以FS型为主。
由此可见，代工资源紧缺也是导致国内IGBT产业发展缓慢的一大制约。不过，随着国内功率半导体企业竞相发力IGBT市场，这一情况正在逐步改变。
中芯绍兴产能大幅开出
近期，中芯绍兴接连与扬杰科技、捷捷微电签订了功率器件战略合作协议，宣布在MOSFET、IGBT等相关高端功率器件的研发和生产领域展开深度合作。据协议约定，扬杰科技与捷捷微电在中芯绍兴的2020年度平均投片分别不低于2000片/月和7000片/月。
众所周知，中芯国际一直是国内高端工艺技术的领军者，而特色工艺技术一直是国内另一家晶圆代工厂华虹宏力的强项，此次中芯绍兴在功率器件上的舞台“高调亮相”，与新晋的IGBT从业者扬杰科技以及捷捷微电合作，也给业内提供了更多的想象空间。
据了解，中芯绍兴于成立于2018年3月，总部位于浙江绍兴，主要工艺平台是MEMS、IGBT和MOSFET，其绍兴生产线在2018年5月奠基开工，2019年12月宣布投产，进展不可谓不快。
在此情况下，作为中芯国际旗下“专注特色工艺代工服务”的平台，中芯绍兴的情况一直颇受业内关注。为此，集微网采访到了中芯绍兴执行副总裁刘煊杰。
刘煊杰表示，中芯绍兴的上海/深圳生产线早在2018年就开始量产了。2019年12月，绍兴工厂的生产线多个产品平台都进入量产，包括MOSFET、IGBT、MEMS。
在产能方面，中芯绍兴在上海深圳的总月产能是2.5万片晶圆，现在基本处于满载。在绍兴的工厂一季度月产能达到1-1.5万片，产能利用率在80%以上，2020年第四季度产能扩产至每月4万片晶圆。我们在2023年会实现10万片月产能，MOSFET、IGBT、MEMS产能分配大致是 4:4:2。
在工艺技术方面，刘煊杰还指出，SMEC拥有非常先进的IGBT工艺平台，电压范围覆盖600-1700V，可应用在消费、工业控制和车载领域，我们和多家国际客户在车载IGBT上有深入合作，在车载IGBT晶圆及模组封装代工平台上有大规模的专注投资。
据了解，国内IGBT芯片的主要工艺设备和衬底片都必须从国外采购，对于可能会面对的进口许可问题，刘煊杰表示，我们严格遵守半导体设备和材料的进出口许可协议，同时立足于8英寸成熟设备。此外，公司已经着力并将持续提高设备和材料的国产化。
长期以来，国内8英寸线能够实现IGBT产品量产的仅有株洲中车、华虹宏力、上海先进等极少数fab厂。2018年，士兰微逐步建成8英寸生产线，并成功实现IGBT产品量产；中芯绍兴产能也大幅开出；积塔半导体8英寸产线预计在一季度投产；比亚迪、华微电子、华润微也纷纷宣布建设8英寸功率半导体生产线。
据业内人士称，目前，国内IGBT市场需求旺盛，国内客户正在逐步接受国产IGBT，国内IGBT的销量也在持续上涨。随着国内8英寸fab厂产能大幅开出，国内IGBT厂商在技术、成本等各个方面都将更加具备竞争优势，国产替代的进程也必将加速。
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