南车株洲所首批8英寸IGBT芯片下线 打破垄断“中国芯”

经过检企共同努力，我国首条8英寸IGBT生产线在湖南株洲按期建成，并于6月下旬生产出首块产品。专家认为，生产线集IGBT产品设计、芯片制造、模块封装测试、可靠性试验、系统应用等成套技术研究、开发及产品制造于一体，其产业规模和技术实力达到国际领先水平。

　　这里将成为我国首个完全依靠自主能力建设、设计规模最大、技术实力最强、产品型号最全的大功率IGBT产业化基地。

　　近日，南车株洲所IGBT产业化基地投产，首批8英寸IGBT芯片下线，此举标志着长期被国外垄断的大功率变流装置有了“中国芯”，这也是我国首条、世界第二条8英寸IGBT生产线。目前基地具备年产12万片8英寸IGBT芯片和100万只大功率IGBT器件能力，年产值超过25亿元，彻底打破了少数发达国家在高端IGBT芯片的技术和市场垄断。

　　近5000平方米的高标准厂房内，配套一流的空气净化系统、温湿度控制系统、纯水处理系统……走进南车株洲所IGBT产业化基地，众多现代化的设施让记者感觉这不是生产车间，更像是高标准实验室。

　　一块光盘大小的硅片上，整齐排列着128个指甲大小的芯片，这就是具有世界领先水平的IGBT芯片。IGBT中文全名“绝缘栅双极型晶体管”，是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品。

　　南车株洲所IGBT事业部总经理刘国友向记者解释，不同功率等级的IGBT芯片有不同的尺寸大小，一般来说，功率等级越高，芯片的尺寸就会越大。以8英寸IGBT芯片来说，它在一个直径为20厘米的圆薄片上，排列有128个芯片，每个芯片的大小大约3平方厘米，相当于一个成人拇指指甲的大小。从功能上来说，这种芯片，能够在1秒钟完成一百万次开关动作，实现电流快速转化。

　　“IGBT应用领域广泛。”刘国友如数家珍地介绍，从传统的电力、机械、矿冶，到轨道交通、航空航天、新能源装备以及特种装备等战略性新兴产业，都有它的身影。以高铁为例，IGBT装置可以说是列车运行的“心脏”。高铁运行中，要在短时间将时速从零提升到300公里以上，反之，也需要在极短的时间内将正在高速运行的列车平稳停下来。这看似简单的加速、减速过程，相关传动设备、牵引变流器以及其他电动设备，要在短暂的时间内完成一系列复杂的高难度动作，这需要确保各种设备所需的电流、电压极为精准、可靠，在目前技术条件下，只有大功率的IGBT才能满足这一苛刻要求。在减速过程中，通过IGBT的作用，还可以将列车减速产生的能量转为电能，回馈给电网。

　　IGBT作用大、应用广，但这一技术长期被极少数发达国家所垄断。早些年，我国所有机车车辆用的IGBT模块全部依赖国外进口。每年，高铁、城轨、风电等产业，需要从国外采购数十亿美元的IGBT产品，采购周期长达数月甚至一年以上。“有些领域，国外根本就不卖。”刘国友说。

　　面对迫切的需求，2012年，IGBT成为国家产业政策重点支持和扶植的重大科技项目。为建设大功率IGBT产业化基地，南车株洲所需要引进国际一流的生产工艺，包括芯片制造、封装测试、可靠性试验等大量设备，共计进口200余台套，货值1.8亿美元。

　　“第一次进口如此多的设备，千头万绪，很多工作都不知从何入手。”南车株洲所物流中心采购部部长袁玉华说，2013年上半年，企业开始就设备采购全球招标、签订合同，而根据计划，当年底生产线就必须要完成调试安装，整个过程就是一场与时间赛跑的战斗。

　　2013年5月，湖南检验检疫局局长龙新平在株洲调研时了解到IGBT项目，当即表示给予“一厂一策”支持。针对企业办理进口产品免CCC认证手续较长、急需加快通关速度的问题，决定立刻将免CCC认证审批权限下放至株洲局。

　　分管副局长熊裕庆带队调研，成立了湖南检验检疫IGBT专项工作组，提前制定工作方案，并要求实行信息日报、周报，加强检企交流，有问题随时解决。

　　进口设备来自美国、以色列等多个国家，安全标识、电压、安全防护措施等都可能与我国存在差异，稍有疏忽，轻则给企业造成损失，重则可能影响项目进度。根据企业需求，株洲局前期两次派员上门开展培训，为相关技术人员介绍成套设备国外预验收知识、注意事项、相关法律法规等。

　　2013年7月至9月，项目设备进口进入高峰。离子注入机、步进式光刻机等高精密设备，需要在恒温、恒湿、高净化、防震的条件下运输，箱体注入的惰性气体只能维系不长的时间，万一耽误，价格数千万元的设备就可能受损。湖南局充分利用泛长三角检验检疫合作机制，加强与进境口岸局协调。9月的一天，熊裕庆突然接到南车株洲所党委书记、副总经理邓恢金的电话，一批重要设备因故在上海机场口岸通关受阻。“时间不能耽误！”熊裕庆立即主持召开相关部门紧急会议，研究解决方案，部署与上海局协调沟通。当天，该批设备得以顺利放行。

　　在工地现场，株洲局派出驻场工作小组，不分节假日全天候24小时待命。“最多的一天有70多箱进口设备需要开箱查验，而当时生产线正在建设中，天气闷热，蚊虫肆虐。”株洲局一科科长李术明说。

　　因行业特殊及成本因素，少数进口设备为翻新再制造，湖南局积极向质检总局汇报，阐明特殊性，为企业争取到了免装运前检验政策。

　　全力服务并不意味着不讲原则。设备进口时，项目工地周边道路硬化尚未完成，连日无雨，扬尘飞散。拆箱时检验检疫人员发现，散落在外包装上的灰尘极可能附着在设备上影响性能。株洲局提出，必须立即完成路面硬化，确保环境整洁。对于查验中发现的零部件损坏、缺失，株洲局也及时出具索赔证书，帮助企业挽回损失。

　　经过检企共同努力，我国首条8英寸IGBT生产线在湖南株洲按期建成，并于6月下旬生产出首块产品。据介绍，除生产8英寸IGBT芯片外，该基地还将建设多条满足不同行业用途的IGBT模块生产线。

　　中国IGBT产业航母，将在湖南扬帆起航。