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Desarrolló con éxito las fichas y dispositivos Igbt de alto voltaje y gran capacidad

Recientemente, la Comisión de Supervisión y Administración de Activos estatales del Consejo de Estado emitió el "Catálogo recomendado de logros de innovación científica y tecnológica de las empresas centrales (2020 edición)" a toda la sociedad, incluidos los componentes electrónicos básicos, los componentes clave, el análisis y las pruebas. Instrumentos y equipos de alta gama, incluidos 8 campos y 178 logros científicos y tecnológicos de innovación. . Los chips y los módulos de 3300 voltios (V) Transistor Bipolar (IGBT) de la puerta bipolar (IGBT) desarrollados por el Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. (en adelante, el Instituto Conjunto de Investigación) se enumeran de forma impresionante. Después de 4 años, el equipo de investigación del Instituto Conjunto de Investigación rompió a través de los cuellos de botella técnicos que restringieron el desarrollo de IGBT domésticos de alto voltaje, como la baja robustez y la baja confiabilidad, y rompieron el monopolio de la tecnología extranjera.

Anteriormente, el proyecto de I + D clave de I + D "y la aplicación clave de la IGBT de potencia ultra alta personalizada para el equipo de transmisión de transmisión flexible de CC" liderado por el equipo aprobó la evaluación integral del desempeño organizada por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información. El proyecto desarrolló de forma independiente 4500V / 3000A de baja caída de voltaje en estado y 3300V / 3000A Dispositivos IGBT de alta capacidad de apagado que cumplen con los requisitos de los equipos de transmisión de CC flexibles, que resolvieron el problema de la falta de alto voltaje y engarce de gran capacidad. Tipo de fichas y dispositivos IGBT.

Implica múltiples enlaces, que requieren una investigación conjunta de múltiples industrias

El ciclo de desarrollo de los chips y dispositivos IGBT de alto voltaje es largo, que involucra materiales, diseño de chips, tecnología de chips, embalaje y pruebas de dispositivos, y requiere integración transdisciplinaria y desarrollo colaborativo de múltiples industrias.

"Actualmente, hay cuatro cuellos de botella técnicos principales en el desarrollo de dispositivos IGBT de alto voltaje para aplicaciones del sistema de energía. Una es la tecnología de preparación de materiales de sustrato de alta resistividad para chips de alto voltaje. La uniformidad de dopaje y estabilidad de obleas de gran tamaño son difíciles de cumplir con los requisitos de alto voltaje. Las necesidades de desarrollo de IGBT y FRD Chip; En segundo lugar, la falta de capacidades de proceso clave para los chips de alto voltaje y la falta de capacidades de procesamiento de procesos de alta gama para mejorar el rendimiento del chip, lo que no puede cumplir con el Necesidades de procesamiento de las fichas IGBT de alta tensión para los sistemas de energía; Tercero, el sistema de diseño de envasado y las capacidades de proceso son difíciles de cumplir con los requisitos de envasado de dispositivos de alto voltaje, especialmente el embalaje de dispositivos de tipo engarce, no tienen una investigación insuficiente en sistemas de aislamiento de envases, múltiples chips Control de intercambio y igualación de presión de corriente paralelo; Cuarto, la confiabilidad general y la robustez de dispositivos IGBT de alto voltaje están lejos Detrás de los niveles avanzados extranjeros. No se ha verificado por la aplicación a largo plazo de equipos e ingeniería del sistema de energía ". Wu Junmin, director del Instituto de Investigación de Power Semiconductor del Instituto Conjunto de Investigación, dijo en una entrevista con un reportero de la ciencia y la tecnología diariamente.

El tamaño del chip IGBT es pequeño, la microestructura es compleja, y hay muchas estructuras y parámetros de proceso que afectan el rendimiento del chip. Al mismo tiempo, la caída de voltaje en estado de IGBT, la pérdida de desactivación y la capacidad de apagado de sobrecorriente se restringen mutuamente. La optimización integral entre los tres está en el proceso de abordar problemas clave. La tecnología más difícil para romper.

Se extenderá a la transmisión de DC flexible en alta mar y otros campos

"Frente a dificultades técnicas, el equipo de investigación del Instituto Conjunto de Investigación estableció un equipo de comandos para jóvenes, que utilizó una combinación de análisis teórico, diseño de simulación y verificación experimental para optimizar el diseño de la estructura de la celda delantera y la estructura de la capa de tampón trasera de la CHIP IGBT, y desarrolle tecnologías clave de mejora de los transportistas, como la capa, la capa de tampón trasero y la pasivación de poliimida ultra espesor, y finalmente desarrolló un chip IGBT de alta capacidad de apagado para aplicaciones del sistema de energía, lo que logró la caída de voltaje en estado. Desactivado y desvío de sobrecorriente del chip IGBT. La optimización integral de la capacidad de ruptura, el rendimiento general ha alcanzado el nivel internacional avanzado ". Wu Junmin dijo.

El Líder del Proyecto y el Director Adjunto del Instituto de Semiconductores de Poder del Instituto Conjunto de Investigación, Jin Rui, le dijo al reportero de la ciencia y la tecnología diariamente que en términos de tecnología de chips, el equipo ha superado el problema técnico del control de uniformidad de recocido del láser trasero; Dominó el impacto de la capa de tampón de tampón trasero en las características de los chips que influyen en la ley, se propone un método tridimensional de control de por vida del vehículo local. En comparación con los productos similares en el mundo, el rendimiento general del chip ha alcanzado el nivel internacional avanzado.

"En términos de tecnología de embalaje de Crimp, basado en la tecnología de compensación de tolerancia de los múltiples componentes de resorte de discos en serie, el equipo propuso una estructura de envasado de engargrafía elástica adecuada para las fichas de IGBT paralelas, rompiendo a través de la tecnología de control de la ecualización de la presión de las fichas IgBT paralelas a gran escala ., Se dio cuenta de la engarce y el embalaje de cientos de fichas en paralelo; Combinando las características del proceso de embalaje y las características del material aislante, la brecha de aislamiento del paquete, los parámetros de material de aislamiento de envases y la influencia de los parámetros del proceso de embalaje en el aislamiento. Se obtuvo el nivel del dispositivo, y se propuso la estructura de embalaje del engranaje. El esquema de aislamiento del paquete de la compañía ha dominado el proceso de montaje de inyección de pegamento distribuida y desgasificación periódica; ha dominado las pruebas no destructivas de alto voltaje y los métodos de detección de detección de Cuatro niveles: nivel de oblea, nivel de chip, nivel de sub-unidad, y nivel de dispositivo. El equipo de la unidad y los dispositivos y el equipo de detección admiten el desarrollo de dispositivos de embalaje de Crimp. "Dijo Jin Rui.

Jin Rui dijo que en el futuro, los fichas y los módulos de IGBT de alto voltaje desarrollados se aplicarán y aplicarán a la transmisión de DC flexible offshore, los controladores de flujo de energía unificados y otros campos para admitir la construcción de sistemas de energía "dobles altos" y ayudar a la Objetivo de "Carbon Peak and Carbon Neutrality"