功率器件文章進(jìn)入功率器件技術(shù)社區(qū)

功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（八）——利用瞬態(tài)熱阻計(jì)算二極管浪涌電流

/ 前言 /功率半導(dǎo)體熱設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，才能完成精確熱設(shè)計(jì)，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列文章會(huì)比較系統(tǒng)地講解熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工程測(cè)量方法。上一篇講了兩種熱等效電路模型，Cauer模型和Foster模型，這一篇以二極管的浪涌電流為例，講清瞬態(tài)熱阻曲線的應(yīng)用。浪涌電流二極管的浪涌電流能力是半導(dǎo)體器件的一個(gè)重要參數(shù)。在被動(dòng)整流應(yīng)用中，由于電網(wǎng)的頻率是50Hz，因此10ms的二極管電流
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博世將獲美芯片補(bǔ)貼擴(kuò)產(chǎn)SiC半導(dǎo)體

據(jù)媒體報(bào)道，美國(guó)商務(wù)部13日宣布，已與德國(guó)汽車零部件供應(yīng)商博世達(dá)成初步協(xié)議，向其提供至多2.25億美元補(bǔ)貼，用于在加州生產(chǎn)碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體。據(jù)悉，這筆資金將支持博世計(jì)劃的19億美元投資，改造其位于加州羅斯維爾的工廠，以生產(chǎn)碳化硅功率半導(dǎo)體。此外，美國(guó)商務(wù)部還將為博世提供約3.5億美元政府貸款。博世計(jì)劃于 2026 年開(kāi)始生產(chǎn) SiC 芯片，據(jù)估計(jì)，該項(xiàng)目一旦全面投入運(yùn)營(yíng)，可能占美國(guó)SiC制造產(chǎn)能的40%以上。
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羅姆、臺(tái)積電就車載氮化鎵 GaN 功率器件達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系

12 月 12 日消息，日本半導(dǎo)體制造商羅姆 ROHM 當(dāng)?shù)貢r(shí)間本月 10 日宣布同臺(tái)積電就車載氮化鎵 GaN 功率器件的開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)事宜建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。羅姆此前已于 2023 年采用臺(tái)積電的 650V 氮化鎵 HEMT（注：高電子遷移率晶體管）工藝推出了 EcoGaN 系列新產(chǎn)品。羅姆、臺(tái)積電雙方將致力于把羅姆的氮化鎵器件開(kāi)發(fā)技術(shù)與臺(tái)積電業(yè)界先進(jìn)的 GaN-on-Silicon（硅基氮化鎵）工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，滿足市場(chǎng)對(duì)高耐壓和高頻特性優(yōu)異的功率器件日益增長(zhǎng)的需求。臺(tái)積電在新聞稿中提到，
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功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（六）——瞬態(tài)熱測(cè)量

/ 前言 /功率半導(dǎo)體熱設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)IGBT、碳化硅SiC高功率密度的基礎(chǔ)，只有掌握功率半導(dǎo)體的熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，才能完成精確熱設(shè)計(jì)，提高功率器件的利用率，降低系統(tǒng)成本，并保證系統(tǒng)的可靠性。功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列文章會(huì)比較系統(tǒng)地講解熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工程測(cè)量方法。確定熱阻抗曲線測(cè)量原理——R th /Z th 基礎(chǔ)：IEC 60747-9即GB/T 29332半導(dǎo)體器件分立器件第9部分：絕緣柵雙極晶體管（IGBT）（等同采用）中描述了測(cè)量的基本原理。確定熱阻抗的
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全球 33 家 SiC 制造商進(jìn)展概覽

SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大，并將保持高速增長(zhǎng)。
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Microchip推出廣泛的IGBT 7 功率器件組合，專為可持續(xù)發(fā)展、電動(dòng)出行和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用而優(yōu)化設(shè)計(jì)

為滿足電力電子系統(tǒng)對(duì)更高效率、更小尺寸和更高性能的日益增長(zhǎng)的需求，功率元件正在不斷發(fā)展。為了向系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供廣泛的電源解決方案，Microchip Technology（微芯科技公司）今日宣布推出采用不同封裝、支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及電流和電壓范圍的IGBT 7器件組合。這一新產(chǎn)品組合具有更高的功率容量、更低的功率損耗和緊湊的器件尺寸，旨在滿足可持續(xù)發(fā)展、電動(dòng)汽車和數(shù)據(jù)中心等高增長(zhǎng)細(xì)分市場(chǎng)的需求。高性能IGBT 7器件是太陽(yáng)能逆變器、氫能生態(tài)系統(tǒng)、商用車和農(nóng)用車以及更多電動(dòng)飛機(jī)（MEA）中電源應(yīng)用的關(guān)鍵構(gòu)件
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中芯國(guó)際：部分邏輯電路產(chǎn)能將轉(zhuǎn)向功率器件

大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)消息，日前，中芯國(guó)際聯(lián)席CEO趙海軍在業(yè)績(jī)會(huì)上表示，為滿足公司客戶的需求，公司將加速布局功率器件產(chǎn)能，充分支持汽車工業(yè)和新能源市場(chǎng)的發(fā)展。中芯國(guó)際將會(huì)在此前宣布的邏輯電路產(chǎn)能基礎(chǔ)上，調(diào)轉(zhuǎn)一部分來(lái)做功率器件，不會(huì)因?yàn)樵黾庸β势骷a(chǎn)而新增產(chǎn)能規(guī)?；蛲顿Y。趙海軍表示，會(huì)把原來(lái)已有的背面處理、鍵合、邏輯電路等已有工藝能力遷移到功率產(chǎn)品中，這也是之后與客戶合作的方向。
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新潔能SiC/GaN功率器件及封測(cè)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目延期

8月13日，新潔能發(fā)布公告稱，擬將此前募投項(xiàng)目中的“第三代半導(dǎo)體 SiC/GaN 功率器件及封測(cè)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目達(dá)到預(yù)定可使用狀態(tài)日期延期至2025年8月。此次延期是受宏觀環(huán)境等不可控因素的影響，項(xiàng)目的工程建設(shè)、設(shè)備采購(gòu)及人員安排等相關(guān)工作進(jìn)度均受到一定程度的影響，無(wú)法在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成。據(jù)悉，此次延期項(xiàng)目屬新潔能二廠區(qū)擴(kuò)建項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資約2.23億元，2022年開(kāi)建，原計(jì)劃2024年建設(shè)完成。項(xiàng)目建成后，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) SiC/GaN 功率器件2640萬(wàn)只。新潔能稱，本次募投項(xiàng)目延期僅涉及項(xiàng)目進(jìn)度的
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TrendForce：預(yù)計(jì) 2030 年全球 GaN 功率元件市場(chǎng)規(guī)模 43.76 億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá) 49%

IT之家 8 月 14 日消息，TrendForce 最新報(bào)告顯示，隨著英飛凌、德州儀器等對(duì) GaN（氮化鎵）技術(shù)傾注更多資源，功率 GaN 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將再次提速。2023 年全球 GaN 功率元件市場(chǎng)規(guī)模約 2.71 億美元（IT之家備注：當(dāng)前約 19.39 億元人民幣），到 2030 年有望上升至 43.76 億美元（當(dāng)前約 313.14 億元人民幣），CAGR（復(fù)合年均增長(zhǎng)率）達(dá) 49%。據(jù)介紹，消費(fèi)電子是功率 GaN 產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，并由快速充電器迅速延伸至家電、智能手
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英飛凌馬來(lái)西亞居林第三廠區(qū)啟用，未來(lái)將成世界最大碳化硅功率半導(dǎo)體晶圓廠

IT之家 8 月 8 日消息，英飛凌今日宣布，其位于馬來(lái)西亞的居林第三廠區(qū)（Kulim 3）一期正式啟用。該階段聚焦碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體的生產(chǎn)，也將關(guān)注氮化鎵（GaN）外圍晶圓?！?英飛凌居林第三廠區(qū)英飛凌在 2022 年宣布了 Kulim 3 的一期建設(shè)計(jì)劃，投資額達(dá) 20 億美元（IT之家備注：當(dāng)前約 143.43 億元人民幣），可創(chuàng)造 900 個(gè)高價(jià)值工作崗位。英飛凌此后又在 2023 年 8 月宣布了價(jià)值 50 億美元（當(dāng)前約 358.57 億元人民幣）的 Kulim 3 二期計(jì)劃
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功率器件模塊：一種滿足 EMI 規(guī)范的捷徑

由于功率模塊的設(shè)計(jì)和幾何形狀可以實(shí)現(xiàn) EMI 建模，從而使設(shè)計(jì)人員能夠在設(shè)計(jì)流程的早期預(yù)測(cè)和了解其系統(tǒng)中的 EMI 反應(yīng)。相鄰或共用導(dǎo)電回路的電子器件容易受到電磁干擾 (EMI) 的影響，使其工作過(guò)程受到干擾。要確保各電氣系統(tǒng)在同一環(huán)境中不干擾彼此的正常運(yùn)行，就必須最大限度地減少輻射。通常，由于硅 (Si) IGBT 和碳化硅 (SiC) MOSFET 等功率半導(dǎo)體器件在工作期間需要進(jìn)行快速開(kāi)關(guān)，因此通常會(huì)產(chǎn)生傳導(dǎo)型 EMI。在開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，器件兩端的電壓和流經(jīng)器件的電流會(huì)迅速改變狀態(tài)。開(kāi)、關(guān)狀態(tài)間
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SiC 功率器件中的溝槽結(jié)構(gòu)測(cè)量

汽車和清潔能源領(lǐng)域的制造商需要更高效的功率器件，能夠適應(yīng)更高的電壓，擁有更快的開(kāi)關(guān)速度，并且比傳統(tǒng)硅基功率器件提供更低的損耗，而溝槽結(jié)構(gòu)的 SiC 功率器件可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。但是，雖然基于溝槽的架構(gòu)可以降低導(dǎo)通電阻并提高載流子遷移率，但它們也帶來(lái)了更高的復(fù)雜性。對(duì)于 SiC 功率器件制造商來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確測(cè)量外延層生長(zhǎng)和這些溝槽中注入層深度的能力是相當(dāng)重要的，特別是在面臨不斷增加的制造復(fù)雜性時(shí)。今天我們分享一下來(lái)自O(shè)nto Innovation 應(yīng)用開(kāi)發(fā)總監(jiān)Nick Keller的文章，來(lái)重點(diǎn)介紹下SiC 功率器
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如何增強(qiáng) SiC 功率器件的性能與可靠性？垂直整合是關(guān)鍵！

電動(dòng)汽車 (EV) 市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)推動(dòng)了對(duì)下一代功率半導(dǎo)體的需求，尤其是對(duì)碳化硅 (SiC) 半導(dǎo)體的需求尤為強(qiáng)勁。事實(shí)上，至少在本世紀(jì)下半葉之前，SiC功率器件可能會(huì)供不應(yīng)求。而隨著 SiC 襯底應(yīng)用于 SiC 功率器件，襯底質(zhì)量和制造技術(shù)方面取得了哪些進(jìn)步，以提高器件性能、減少缺陷并增強(qiáng)可靠性？為了優(yōu)化未來(lái) SiC 功率器件的襯底特性，還需要哪些改進(jìn)和發(fā)展？SiC的可靠性挑戰(zhàn)SiC 是硅和碳的化合物，與硅相比有許多優(yōu)點(diǎn)。SiC 芯片可以在更高溫度下運(yùn)行，并能有效處理更高電壓，從而增強(qiáng)電動(dòng)汽車的功率密度
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2028年全球SiC功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)91.7億美元

TrendForce集邦咨詢最新《2024全球SiC Power Device市場(chǎng)分析報(bào)告》顯示，盡管純電動(dòng)汽車（BEV）銷量增速的明顯放緩已經(jīng)開(kāi)始影響到SiC供應(yīng)鏈，但作為未來(lái)電力電子技術(shù)的重要發(fā)展方向，SiC在汽車、可再生能源等功率密度和效率極其重要的應(yīng)用市場(chǎng)中仍然呈現(xiàn)加速滲透之勢(shì)，未來(lái)幾年整體市場(chǎng)需求將維持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)估2028年全球SiC Power Device市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到91.7億美金。Tesla和比亞迪是兩個(gè)備受矚目的BEV品牌，近期均報(bào)告了令人失望的銷售數(shù)據(jù)，其中Tesla在1
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