比利時蒙-圣吉貝爾和中國重慶 – 2022年10月17日 – 提供基于碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)的耐高溫、長壽命、高效率、緊湊型驅動電路和智能功率模塊解決方案的領先供應商CISSOID S. A.(CISSOID),與第三代功率半導體技術領域先進的芯片設計、器(qi)件研發、模塊制造及系(xi)統應(ying)用創新(xin)(xin)解決方(fang)案(an)(an)提供商重(zhong)慶平創半導體(ti)研究(jiu)院有限責任(ren)公司(si),今(jin)日共(gong)同宣布:雙方(fang)已建立戰略合作伙伴(ban)關系(xi),將針對(dui)碳化硅等第三代功率(lv)半導體(ti)的應(ying)用共(gong)同開展研發項(xiang)目,使碳化硅功率(lv)器(qi)件的優(you)良(liang)性能能夠在航(hang)空航(hang)天、數(shu)字能源、新(xin)(xin)能源汽車(che)、智能電(dian)網(wang)、軌道交(jiao)通(tong)、5G通(tong)信、節能環保等領域得以充分發揮,并(bing)提供優(you)質的高功率(lv)密(mi)度和高溫應(ying)用系(xi)統解決方(fang)案(an)(an)。
第三代(dai)(dai)寬禁帶半導體(ti)(如(ru)碳化(hua)(hua)硅)已日(ri)趨成熟和(he)大規模商(shang)業化(hua)(hua),并且在幾乎所有電(dian)力電(dian)子(zi)領域都以其高(gao)效率等卓越(yue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)而正逐步全面取代(dai)(dai)基于體(ti)硅的(de)功(gong)率器件(jian),從(cong)而進入電(dian)動汽車、軌道交通、船舶、太陽能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)、電(dian)網及儲能(neng)(neng)(neng)等等應(ying)用。用碳化(hua)(hua)硅功(gong)率器件(jian)替代(dai)(dai)硅基IGBT的(de)初(chu)始益處是減小體(ti)積、提(ti)高(gao)效率;更為(wei)重要的(de)進步,將是充分發揮碳化(hua)(hua)硅的(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)勢,從(cong)而能(neng)(neng)(neng)夠實現原本體(ti)硅IGBT難以實現或根本不能(neng)(neng)(neng)做(zuo)到的(de)應(ying)用,為(wei)系(xi)統應(ying)用設計者提(ti)供全新的(de)拓展空間(jian)。
這些(xie)超越傳統體(ti)硅(gui)IGBT能力的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子應用的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)性體(ti)現在兩(liang)個主要(yao)(yao)方面:其一,在高功率(lv)密度應用中,功率(lv)器件本身的(de)(de)(de)(de)發熱(re)(re)所導致的(de)(de)(de)(de)溫(wen)升,使得器件耐溫(wen)能力的(de)(de)(de)(de)選擇和熱(re)(re)管理系統的(de)(de)(de)(de)設計尤顯重(zhong)要(yao)(yao);其二,由(you)于(yu)受應用環境和成本的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,許多高溫(wen)環境應用通(tong)常是沒有液冷條件的(de)(de)(de)(de),這樣(yang)就更加考驗器件本身的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)能力及其高溫(wen)工作壽命。因此,高溫(wen)半導體(ti)技(ji)術對于(yu)第三代寬禁帶(dai)半導體(ti)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)廣泛應用至(zhi)關重(zhong)要(yao)(yao)。
重慶平(ping)創(chuang)半導(dao)體研(yan)究院有限(xian)責任(ren)公(gong)司(si)(Chongqing Pingchuang Institute of Semiconductors Co, Ltd.,以下簡稱平(ping)創(chuang)半導(dao)體)致(zhi)力于開(kai)發新(xin)的(de)(de)功率半導(dao)體技術(shu)(shu),尤其是(shi)以碳化硅SiC、氮(dan)化鎵GaN為代表的(de)(de)第三代半導(dao)體技術(shu)(shu),公(gong)司(si)具有很強的(de)(de)功率芯片/功率IC/功率器件(jian)設計研(yan)發能力,以及(ji)完(wan)善的(de)(de)功率模塊研(yan)發和生(sheng)產(chan)體系(xi),并針對電力電子行業提供完(wan)整的(de)(de)功率系(xi)統解決方案。
CISSOID公司(si)來自比利時(shi),是高(gao)溫(wen)半導體(ti)解(jie)決方案的領導者,專(zhuan)為極(ji)端溫(wen)度與(yu)惡劣環境(jing)下的電源管理(li)、功率(lv)轉換與(yu)信號調節提供(gong)(gong)標準產(chan)品(pin)與(yu)定制解(jie)決方案。此次兩家(jia)公司(si)開展(zhan)合作將(jiang)有助于發揮雙方的優勢,為中國的電力電子應用領域提供(gong)(gong)先進的高(gao)功率(lv)密度和高(gao)溫(wen)產(chan)品(pin)及解(jie)決方案。
“高(gao)(gao)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)度(du)和(he)(he)高(gao)(gao)溫(wen)應用一直(zhi)是電力電子行業的(de)(de)重大挑戰,也(ye)是重要的(de)(de)發展方向之一。”,平創半導體(ti)總經理陳顯平博士表示,“碳(tan)化硅功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)器件(jian)(jian)(jian)在高(gao)(gao)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)度(du)和(he)(he)高(gao)(gao)溫(wen)應用時必須配備與(yu)其耐高(gao)(gao)溫(wen)等級相當的(de)(de)驅動芯片和(he)(he)電路,而CISSOID公(gong)司(si)(si)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)‘絕緣層上硅(Silicon On Insulator,SOI)’器件(jian)(jian)(jian)恰好(hao)堪當此任。SiC功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)器件(jian)(jian)(jian)固有的(de)(de)耐高(gao)(gao)溫(wen)性能與(yu)高(gao)(gao)溫(wen)SOI集成電路是非常(chang)理想(xiang)的(de)(de)搭配,可以充分發揮SiC功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)器件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)性能。我們非常(chang)榮幸與(yu)CISSOID公(gong)司(si)(si)開展深入(ru)合(he)作,共同開發先(xian)進(jin)的(de)(de)高(gao)(gao)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)度(du)和(he)(he)高(gao)(gao)溫(wen)產品(pin)和(he)(he)解決方案。”
“我(wo)們(men)非常(chang)榮幸與平(ping)創半導體(ti)公司開展深入合(he)作(zuo),他們(men)所(suo)具有的(de)極強功率器(qi)件(jian)(jian)設(she)計(ji)能(neng)力(li)(li)和(he)完善的(de)功率模塊研發和(he)生(sheng)產體(ti)系給我(wo)們(men)留下(xia)了很深刻(ke)的(de)印象。”CISSOID首席技術官Pierre Delette先生(sheng)表示(shi),“我(wo)們(men)與平(ping)創半導體(ti)的(de)緊密合(he)作(zuo)將致力(li)(li)于開發出新型封(feng)裝設(she)計(ji),使碳化硅功率器(qi)件(jian)(jian)與耐高溫SOI驅(qu)動電路(lu)更加緊密結(jie)合(he),盡可能(neng)減小寄生(sheng)電感,以求將碳化硅器(qi)件(jian)(jian)的(de)性能(neng)發揮到極致,并(bing)使整體(ti)方案(an)更加精巧,便于高密度緊湊(cou)安裝,為各個電力(li)(li)電子領(ling)域(yu)提供高溫和(he)高功率密度應用產品和(he)解決方案(an)。”

圖1 法(fa)國技術市場(chang)趨勢調查公(gong)司YOLE對(dui)功率(lv)器(qi)件結(jie)溫的預(yu)測
Yole Development的(de)(de)市場調查(cha)報(bao)告(gao)(圖1)表明,自硅(gui)基功(gong)率半導體器件(jian)誕生以來,應用(yong)的(de)(de)需求一直推動(dong)著結溫(wen)的(de)(de)升高(gao),目前已達到150℃。隨著諸如SiC等第(di)三代寬(kuan)禁帶半導體器件(jian)的(de)(de)出現、已日趨成熟(shu)并且全面商業化普及(ji),其獨特的(de)(de)耐高(gao)溫(wen)性能正在加速推動(dong)結溫(wen)從(cong)目前的(de)(de)150℃邁向175℃,未來將進軍200℃。
借助于SiC的(de)獨特耐高(gao)溫(wen)特性和(he)低開關損耗優勢(shi)(shi),這一結溫(wen)不斷提升的(de)趨勢(shi)(shi)將(jiang)大(da)大(da)改變電(dian)(dian)力系統的(de)設計(ji)格局,并大(da)力推動高(gao)功率密度(du)和(he)高(gao)溫(wen)應用的(de)發展。這些典型的(de)和(he)正在興(xing)起的(de)高(gao)溫(wen)、高(gao)功率密度(du)應用正在廣泛(fan)進入我們的(de)生(sheng)活,其(qi)中包括深度(du)整(zheng)合的(de)電(dian)(dian)動汽車動力總成、多(duo)電(dian)(dian)和(he)全電(dian)(dian)飛(fei)機(ji)(ji)乃至電(dian)(dian)動飛(fei)機(ji)(ji)、移動儲能充(chong)電(dian)(dian)站和(he)充(chong)電(dian)(dian)寶(bao),以及其(qi)他各種(zhong)液體冷卻受到(dao)嚴重限制的(de)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)應用。