平創(chuàng)半導體與CISSOID共建高功率密度和高溫應用中心

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(qū)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、器件研發(fā)、模塊制造及系統(tǒng)應用創(chuàng)新解決方案提供商重慶平創(chuàng)半導體研究院有限責任公司，今日共同宣布：雙方已建立戰(zhàn)略合作伙伴關系，將針對碳化硅等第三代功率半導體的應用共同開展研發(fā)項目，使碳化硅功率器件的優(yōu)良性能能夠在航空航天、數(shù)字能源、新能源汽車、智能電網(wǎng)、軌道交通、5G通信、節(jié)能環(huán)保等領域得以充分發(fā)揮，并提供優(yōu)質(zhì)的高功率密度和高溫應用系統(tǒng)解決方案。

第三代寬禁帶半導體（如碳化硅）已日趨成熟和大規(guī)模商業(yè)化，并且在幾乎所有電力電子領域都以其高效率等卓越性能而正逐步全面取代基于體硅的功率器件，從而進入電動汽車、軌道交通、船舶、太陽能、風能、電網(wǎng)及儲能等等應用。用碳化硅功率器件替代硅基IGBT的初始益處是減小體積、提高效率；更為重要的進步，將是充分發(fā)揮碳化硅的性能優(yōu)勢，從而能夠?qū)崿F(xiàn)原本體硅IGBT難以實現(xiàn)或根本不能做到的應用，為系統(tǒng)應用設計者提供全新的拓展空間。

圖1 法國技術市場趨勢調(diào)查公司YOLE對功率器件結溫的預測

這些超越傳統(tǒng)體硅IGBT能力的電力電子應用的重要性體現(xiàn)在兩個主要方面：其一，在高功率密度應用中，功率器件本身的發(fā)熱所導致的溫升，使得器件耐溫能力的選擇和熱管理系統(tǒng)的設計尤顯重要；其二，由于受應用環(huán)境和成本的影響，許多高溫環(huán)境應用通常是沒有液冷條件的，這樣就更加考驗器件本身的耐溫能力及其高溫工作壽命。因此，高溫半導體技術對于第三代寬禁帶半導體技術的廣泛應用至關重要。

重慶平創(chuàng)半導體研究院有限責任公司（Chongqing Pingchuang Institute of Semiconductors Co, Ltd.，以下簡稱平創(chuàng)半導體）致力于開發(fā)新的功率半導體技術，尤其是以碳化硅SiC、氮化鎵GaN為代表的第三代半導體技術，公司具有很強的功率芯片/功率IC/功率器件設計研發(fā)能力，以及完善的功率模塊研發(fā)和生產(chǎn)體系，并針對電力電子行業(yè)提供完整的功率系統(tǒng)解決方案。

CISSOID公司來自比利時，是高溫半導體解決方案的領導者，專為極端溫度與惡劣環(huán)境下的電源管理、功率轉(zhuǎn)換與信號調(diào)節(jié)提供標準產(chǎn)品與定制解決方案。此次兩家公司開展合作將有助于發(fā)揮雙方的優(yōu)勢，為中國的電力電子應用領域提供先進的高功率密度和高溫產(chǎn)品及解決方案。

“高功率密度和高溫應用一直是電力電子行業(yè)的重大挑戰(zhàn)，也是重要的發(fā)展方向之一?！?，平創(chuàng)半導體總經(jīng)理陳顯平博士表示，“碳化硅功率器件在高功率密度和高溫應用時必須配備與其耐高溫等級相當?shù)尿?qū)動芯片和電路，而CISSOID公司的高溫‘絕緣層上硅（Silicon On Insulator，SOI）’器件恰好堪當此任。SiC功率器件固有的耐高溫性能與高溫SOI集成電路是非常理想的搭配，可以充分發(fā)揮SiC功率器件的性能。我們非常榮幸與CISSOID公司開展深入合作，共同開發(fā)先進的高功率密度和高溫產(chǎn)品和解決方案?！?/p>

“我們非常榮幸與平創(chuàng)半導體公司開展深入合作，他們所具有的極強功率器件設計能力和完善的功率模塊研發(fā)和生產(chǎn)體系給我們留下了很深刻的印象?！盋ISSOID首席技術官Pierre Delette先生表示，“我們與平創(chuàng)半導體的緊密合作將致力于開發(fā)出新型封裝設計，使碳化硅功率器件與耐高溫SOI驅(qū)動電路更加緊密結合，盡可能減小寄生電感，以求將碳化硅器件的性能發(fā)揮到極致，并使整體方案更加精巧，便于高密度緊湊安裝，為各個電力電子領域提供高溫和高功率密度應用產(chǎn)品和解決方案?！?/p>

Yole Development的市場調(diào)查報告（圖1）表明，自硅基功率半導體器件誕生以來，應用的需求一直推動著結溫的升高，目前已達到150℃。隨著諸如SiC等第三代寬禁帶半導體器件的出現(xiàn)、已日趨成熟并且全面商業(yè)化普及，其獨特的耐高溫性能正在加速推動結溫從目前的150℃邁向175℃，未來將進軍200℃。

借助于SiC的獨特耐高溫特性和低開關損耗優(yōu)勢，這一結溫不斷提升的趨勢將大大改變電力系統(tǒng)的設計格局，并大力推動高功率密度和高溫應用的發(fā)展。這些典型的和正在興起的高溫、高功率密度應用正在廣泛進入我們的生活，其中包括深度整合的電動汽車動力總成、多電和全電飛機乃至電動飛機、移動儲能充電站和充電寶，以及其他各種液體冷卻受到嚴重限制的電力電子應用。