Was ist IGBT?

Der sogenannte IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ist ein zusammengesetztes, vollständig spannungsgesteuertes Leistungshalbleiterbauelement, das aus einem BJT (Bipolar Junction Transistor) und einem MOS (Insulated Gate Field Effect Transistor) besteht. Er zeichnet sich durch Selbstabschaltung aus.

Vereinfacht gesagt, ist es ein Schalter, der entweder ein- oder ausgeschaltet ist. Der IGBT verstärkt keine Spannung. Im eingeschalteten Zustand verhält er sich wie ein Leiter, im ausgeschalteten Zustand wie ein offener Stromkreis. Der IGBT vereint die Vorteile von BJT- und MOSFET-Bauelementen, wie z. B. geringe Ansteuerleistung und niedrigen Sättigungsspannungsabfall.

Die 5- und 6-Zoll-Chipfertigungslinien von Silan Micro laufen derzeit stabil, und die 8-Zoll-Chipfertigungslinie wurde erfolgreich in Betrieb genommen. Das Unternehmen hat die Forschung und Entwicklung von Hochvolt-BCDs, ultradünnen Trench-Gate-IGBTs, Superjunction-Hochvolt-MOSFETs, hochdichten Trench-Gate-MOSFETs, schnellen Erholungsdioden, MEMS-Sensoren und weiteren Prozessen erfolgreich abgeschlossen.  
Hua Microelectronics
Offizielle Website: http://www.hwdz.com.cn/
Jilin Hua Microelectronics Co., Ltd. wurde 1999 gegründet. Das Unternehmen integriert Design und Entwicklung von Leistungshalbleiterbauelementen, Chipfertigung, Verpackungstests und Produktmarketing. Laut Website verfügt es über mehrere Produktionslinien für diskrete Leistungshalbleiterbauelemente und IC-Chips mit 4, 5 und 6 Zoll. Die Chipfertigungskapazität beträgt 4 Millionen Stück pro Jahr, die Verpackungskapazität 2.4 Milliarden Stück und die Modulkapazität 3.6 Millionen Stück pro Jahr. Im April dieses Jahres kündigte China Microelectronics die Finanzierung einer 8-Zoll-Produktionslinie an. IGBT-Chips mit verschiedenen Spannungen und Stromstärken von 600 V bis 1700 V stehen dabei im Fokus.  
China Resources Micro
Offizielle Website: https://www.crmicro.com/
China Resources Microelectronics, ehemals AVIC (Chongqing) Microelectronics Co., Ltd., integriert Halbleiterdesign, Forschung und Entwicklung, Fertigung und Dienstleistungen. Das Unternehmen konzentriert sich auf Leistungshalbleiterbauelemente und integrierte Leistungs-/Analogschaltungen und bedient die Märkte für Industrieelektronik, Unterhaltungselektronik, Automobilelektronik und 5G-Kommunikation. Es verfügt über Technologieentwicklungs- und Fertigungsplattformen für Leistungshalbleiter, GaN, MEMS-Sensoren und weitere Technologien.  
China Resources Micro betreibt die erste inländische Produktionslinie für 8-Zoll-Wafer speziell für Leistungshalbleiter mit einer monatlichen Produktionskapazität von 51,000 Wafern und einer Prozessfähigkeit von 0.18 Mikrometern sowie einer 8-Zoll-Spezialprozesslinie. Derzeit plant das Unternehmen den Bau einer 12-Zoll-Wafer-Produktionslinie mit zugehörigen Verpackungs- und Testlinien. Die Linie wird hauptsächlich Leistungshalbleiterprodukte wie MOSFETs, IGBTs und Power-Management-Chips herstellen.  
Yangjie-Technologie
Offizielle Website: http://www.21yangjie.com/
Yangzhou Yangjie Electronic Technology Co., Ltd. wurde im August 2006 gegründet. Das Unternehmen widmet sich der industriellen Entwicklung der Herstellung von Leistungshalbleiterchips und -bauelementen, der Gehäusefertigung und Prüfung integrierter Schaltungen sowie weiteren Bereichen. Zu den Hauptprodukten zählen verschiedene Leistungselektronik-Bauelemente, Leistungsdioden, Gleichrichterbrücken, Hochleistungsmodule, DFN/QFN-Produkte, SGT-MOS-Transistoren und Siliziumkarbid-SBDs, Siliziumkarbid-JBS usw.  
Es ist bekannt, dass Yangjie Technology im März 2018 eine 6-Zoll-Wafer-Produktionslinie in Yixing übernommen hat. Auf dieser Linie werden derzeit IGBT-Chips in Serie gefertigt, die hauptsächlich in kleinen Haushaltsgeräten wie Induktionskochfeldern zum Einsatz kommen. Yangjie Technology gab auf der interaktiven Plattform an, im Jahr 2018 fast 6,000 IGBT-Chips produziert zu haben.  
       

Modulen

Ein IGBT-Modul ist ein modulares Halbleiterprodukt, das aus einem IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) und einer Freilaufdiode (FWD) besteht, die über eine spezielle Brückenschaltung verbunden sind. Das Modul wird direkt in Wechselrichtern, USV-Anlagen (Unterbrechungsfreie Stromversorgungen) und ähnlichen Geräten eingesetzt. IGBT-Module zeichnen sich durch Energieeinsparung, einfache Installation und Wartung sowie stabile Wärmeableitung aus. Derzeit sind die meisten auf dem Markt erhältlichen modularen Produkte solche Module. Im Allgemeinen bezeichnet der Begriff IGBT auch IGBT-Module. Angesichts der zunehmenden Bedeutung von Energieeinsparung und Umweltschutz werden diese Produkte immer häufiger eingesetzt.

Shanghai Luxin Elektroniktechnologie

Der Fokus liegt auf dem Design und der Anwendung von Leistungshalbleitern (IGBTs, SJMOS & SiC), einschließlich Chips, Einzeltransistoren und Modulen. Dies bietet folgende Vorteile: Durch die Optimierung des Spannungsfestigkeits-Anschlussrings wird eine hohe Sperrspannung der IGBTs erreicht, die Chipfläche effektiv reduziert und die Zuverlässigkeitsstandards für Industrie und Automobil erfüllt. Durch die Kontrolle der Minoritätsträgerlebensdauer werden der Sättigungsspannungsabfall und die Schaltgeschwindigkeit optimiert. Es wird ein sicherer Arbeitsbereich (SOA) realisiert, und der Kurzschluss-SOA (SCSOA) bietet die beste Performance im aktuellen sicheren Arbeitsbereich. Die Zuverlässigkeit des Designs der aktiven IGBT-Zellen wird verbessert und der Latch-up-Effekt unterdrückt. Prozesse wie Rückseitenverdünnung, Implantation, Tempern und Rückseitenvergoldung werden angepasst, und die Massenproduktion von Wafern mit einer Dicke von 60 µm bis 180 µm wird ermöglicht.

Jiangsu Donghai Semiconductor

Jiangsu Donghai Semiconductor Technology Co., Ltd. wurde im Dezember 2004 mit einem Stammkapital von 53.3 Millionen Yuan und 325 Mitarbeitern gegründet. Das Unternehmen ist ein Hightech-Unternehmen, das Halbleiter-Leistungshalbleiter entwickelt, verkapselt und testet. Die Investitionen beliefen sich auf insgesamt 280 Millionen Yuan, die des kooperierenden Chipherstellers auf 60 Milliarden Yuan. Jiangsu Donghai Semiconductor Technology ist nach ISO 90001 (Qualitätsmanagement), ISO 140001 (Umweltmanagement) und TS 16949 (Qualitätsmanagement) zertifiziert und wurde als Hightech-Unternehmen der Stadt Wuxi sowie als nationales Hightech-Unternehmen ausgezeichnet. Die Produkte des Unternehmens tragen die bekannten Markenrechte der Stadt Wuxi und der Provinz Jiangsu. Jiangsu Donghai Semiconductor Technology ist von der staatlichen Industrie- und Handelsverwaltung als vertragstreues und vertrauenswürdiges Unternehmen anerkannt und verfügt über zahlreiche Gebrauchs- und Erfindungspatente. Das Unternehmen hat insgesamt fast hundert Erfindungs- und Gebrauchsmusterpatente angemeldet und wurde mit Genehmigung des Wissenschafts- und Technologieministeriums der Provinz Jiangsu zur Gründung des Jiangsu Provincial Engineering Technology Research Center berechtigt. Es zählt zu den wettbewerbsfähigsten Unternehmen Chinas im Bereich Halbleiterverpackung und -prüfung.

Jiangsu Donghai Semiconductor Technology Co., Ltd. hat sich stets der Verbesserung der Produktqualität und der Einhaltung internationaler Standards in Bezug auf Verpackung, Testausrüstung, Verpackungstechnologie und Materialauswahl verschrieben. Das Unternehmen verfügt über automatische Kristallbondmaschinen (ASM), automatische Drahtbondmaschinen (ASM), automatische Rippenschneidanlagen, automatische Test- und Sortieranlagen sowie weitere Anlagen. Das Unternehmen investiert kontinuierlich in die Forschung und Entwicklung von Gehäusen für integrierte Schaltungen und Leistungshalbleiter und wendet während des gesamten Produktionsprozesses ein strenges Qualitätskontrollsystem an. Seit der Gründung erfüllt das Unternehmen die RoHS- und Halogenfrei-Zertifizierungen gemäß den jeweiligen Kundenanforderungen. Das Unternehmen verpackt hauptsächlich in den Gehäusen TO251, TO252, TO263, TO220, TO220F, TO3P, TO247, SOT und QFN. Zum Produktportfolio gehören MOSFETs, Schottky-Dioden, schnelle Erholungsdioden, Thyristoren, Dreipol-Spannungsregler und IGBTs.

Shenzhen Xinneng Semiconductor Technology Co., Ltd. wurde 2013 gegründet. Das Unternehmen ist ein Joint Venture namhafter Institutionen wie Shenzhen Zhengxuan Technology, der Shenzhen State-owned Assets Supervision and Administration Commission, dem Shenzhen Talent Innovation Fund, Dachen Venture Capital, Fangguang Capital, Xiamen Falcon und weiteren renommierten Unternehmen. Es widmet sich der Forschung und Entwicklung, der Anwendung und dem Vertrieb von IGBT-Chips, IGBT-Treiberchips und intelligenten Hochleistungs-Leistungsmodulen.  
Xinneng konzentriert sich aktuell auf IGBT-Produkte für kleine und mittlere Leistungen im 600-V- und 1200-V-Bereich. Das Unternehmen bietet ein komplettes Produktsortiment in vier Bereichen an: IGBT-Einzelröhren, IPMs, IGBT-Module und HVICs. Die Produktleistung ist in China führend.  
Jiaxing-Stern
Offizielle Website: http://www.powersemi.cc/
Jiaxing Star Semiconductor Co., Ltd. wurde im April 2005 gegründet. Das Unternehmen ist ein nationales Hightech-Unternehmen, das sich auf die Forschung, Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Leistungshalbleiterkomponenten, insbesondere IGBT-Modulen, spezialisiert hat. Zu den Hauptprodukten zählen Leistungshalbleiterkomponenten wie IGBTs, MOSFETs, IPMs, FRDs und SiC-Bauelemente. Jiaxing Star Semiconductor hat erfolgreich fast 600 verschiedene IGBT-Module mit Spannungen von 100 V bis 3300 V und Strömen von 10 A bis 3600 A entwickelt.  
Technologisch hat Jiaxing Star ein umfassendes Sortiment an planaren NPT-IGBT-Chips mit 1200 V sowie an Trench-Gate-IGBT-Chips mit Feldunterbrechung für 650 V, 750 V, 1200 V und 1700 V entwickelt. Das Unternehmen beherrscht Schlüsseltechnologien wie die 8-Zoll-Wafer-Dünnung, die rückseitige Hochenergie-Ionenimplantation, die rückseitige Laser-Aktivierungsglühung und die Trench-Gate-Strukturierung.  
Makro-Mikro-Technologie
Offizielle Website: http://www.macmicst.com/
Hongwei Technology Co., Ltd. wurde im August 2006 gegründet und ist in der Leistungselektronikbranche tätig. Das Geschäftsfeld umfasst Design, Forschung und Entwicklung, Produktion und Vertrieb von neuen Leistungshalbleiterchips, diskreten Bauelementen und Modulen wie FRED-, VDMOS- und IGBT-Chips, Standardmodulen und kundenspezifischen Modulen (CSPM). Darüber hinaus bietet das Unternehmen modulare Design-, Fertigungs- und Systemlösungen für effiziente und energiesparende Leistungselektronik.  
2018 gründeten Acer Technology und BAIC New Energy das Acer-BAIC New Energy IGBT Joint Laboratory mit dem Ziel, gemeinsam eine Wertschöpfungskette für Motorsteuerungen aufzubauen – von der Chipentwicklung über Moduldesign und Packaging bis hin zur Entwicklung und Produktion von Motorsteuerungen. Der Jahresbericht von Acer Micro Technology zeigt, dass die IGBT-Module für Elektrofahrzeuge im Jahr 2018 in der SVG-Industrie zunehmend an Bedeutung gewannen und auch kundenspezifische Produkte in größeren Stückzahlen verkauft wurden.

Entwicklungsgeschichte der IGBT-Technologie

Offizielle Website: http://www.ncepower.com/
Wuxi New Clean Energy Co., Ltd. wurde 2013 gegründet. Das Unternehmen ist spezialisiert auf die Forschung, Entwicklung, das Design und den Vertrieb von Halbleiter-Leistungshalbleitern wie MOSFETs und IGBTs. Die Produkte lassen sich in Chips und Gehäuseprodukte unterteilen. Sie finden breite Anwendung in der Unterhaltungselektronik, Automobilelektronik, Industrieelektronik, Elektrofahrzeugen/Ladestationen, intelligenten Geräten, im Internet der Dinge, in der Photovoltaik und weiteren Bereichen.  
 Das Hauptproduktportfolio von Wuxi New Clean Energy umfasst derzeit 12–200-V-Trench-Leistungs-MOSFETs (N- und P-Kanal), 30–300-V-Shielded-Gate-Leistungs-MOSFETs (N- und P-Kanal), 500–900-V-Super-Junction-Leistungs-MOSFETs sowie 600–1350-V-Trench-Gate-Feldstopp-IGBTs. Die zugehörige Kerntechnologie ist mehrfach patentiert, und die vier Hauptproduktreihen wurden in der Provinz Jiangsu als Hightech-Produkte zertifiziert.  
 

Offizielle Website von Daxin Semiconductor: http://www.daxin-semi.com/ Ningbo Daxin Semiconductor Co., Ltd. wurde 2013 gegründet. Das chinesisch-ausländische Joint-Venture-Unternehmen ist ein Hightech-Unternehmen, das von zurückgekehrten Ärzten gegründet wurde. Es befasst sich hauptsächlich mit der Entwicklung, Herstellung und dem Vertrieb von Leistungshalbleiterchips und -bauelementen wie IGBTs, MOSFETs und FRDs. Daxin Semiconductor verfügt über die Technologie zur Entwicklung und Prozessintegration von Leistungshalbleiterchips wie IGBTs, MOSFETs und FRDs. Das Unternehmen betreibt ein Labor für die Leistungsprüfung, Anwendung und Zuverlässigkeit von IGBT-Produkten sowie eine Forschungs- und Entwicklungslinie für IGBT-Module mit vollständiger Test- und Fertigungsausstattung.

Offizielle Website von Advanced Semiconductor: http://www.asmcs.com/ Shanghai Advanced Semiconductor Manufacturing Co., Ltd., ehemals Shanghai Philips Semiconductor Company, wurde 1988 als chinesisch-niederländisches Joint Venture gegründet und verfügt über Produktionslinien für 5-, 6- und 8-Zoll-Wafer. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Herstellung von analogen Schaltungen und Leistungshalbleitern. Seit 2004 bietet es Foundry-Services für IGBTs im In- und Ausland an. 2008 errichtete Shanghai Advanced in China eine IGBT-Rückseitenfertigungslinie. Das Unternehmen verfügt über umfassende IGBT-Prozesskompetenzen, einschließlich Vorder- und Rückseitenfertigung sowie Testverfahren. Der Spannungsbereich der IGBT/FRDs umfasst 650 V, 1200 V, 1700 V, 3300 V, 4500 V und 6500 V. Zu den technischen Fähigkeiten des Unternehmens gehören PT, NPT, Field Stop sowie planare und Trench-IGBTs usw. Die 6-Zoll-Waferfabrik konzentriert sich auf planare IGBT- und FRD-Prozessplattformen mit Spannungen von 1200 V bis 6500 V, und die 8-Zoll-Waferfabrik konzentriert sich auf Trench-Field-Stop-IGBT-Prozessplattformen mit Spannungen von 450 V bis 1700 V.

Offizielle Website von China Resources CSMC: http://www.csmc.com.cn/ Wuxi China Resources CSMC Technology Co., Ltd. ist ein Tochterunternehmen von China Resources Microelectronics Co., Ltd., einer Tochtergesellschaft der China Resources Group, die für das Halbleitergeschäft zuständig ist. CSMC bietet seinen Kunden eine breite Palette an Wafer-Fertigungstechnologien, darunter BCD, Mixed-Signal, HV CMOS, RFCMOS, Embedded-NVM, BiCMOS, Logik, MOSFET, IGBT, SOI, MEMS, Bipolar und weitere Standardprozesse sowie eine Reihe kundenspezifischer Prozessplattformen.  
CSMC verfügt über die größte 6-Zoll-Fertigungslinie und eine 8-Zoll-Fertigungslinie in China. Die monatliche Produktionskapazität der 6-Zoll-Linie übersteigt 110,000 Stück. Die aktuelle monatliche Produktionskapazität der 8-Zoll-Linie beträgt 35,000 Stück. Zukünftig soll die monatliche Gesamtkapazität auf 60,000 Stück steigen, und die Prozesstechnologie wird auf 0.11 Mikron modernisiert. Im Bereich der IGBTs gab CSMC 2012 die Fertigstellung der Prozessplattformen für 600-V- und 1700-V-Planar-NPT-IGBTs sowie für 600-V-Trench-PT-IGBTs bekannt.  
  Wichtigste Unternehmen und Hauptprodukte der heimischen IGBT-Industriekette
 

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