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Développé avec succès des copeaux et dispositifs IGBT à haute tension domestique et à grande capacité
Récemment, la commission de supervision et d'administration de l'actif appartenant à l'État du Conseil d'État a publié le "catalogue recommandé d'innovations scientifiques et technologiques des entreprises centrales (édition 2020)" à toute la société, y compris les composants électroniques de base, les composants clés, l'analyse et les tests Instruments et équipements haut de gamme, dont 8 champs et 178 réalisations d'innovation scientifique et technologique. . Les copeaux et modules de transistor bipolaire de 3300 volts (V) à base d'isolation (IGBT) développés par l'Institut de recherche sur Internet de l'énergie mondiale Co., Ltd. (ci-après dénommé l'institut de recherche commun) sont inscrits de manière impressionnante. Après 4 ans, l'équipe de recherche de l'Institut de recherche conjointe a éclaté les goulots d'étranglement techniques qui limitaient le développement des IGBT de haute tension nationales, tels que la mauvaise robustesse et la faible fiabilité, et ont cassé le monopole des technologies étrangères.
Auparavant, le projet de R & D clé national "Technologie clé et application de l'IGBT ultra-haute puissance sur mesure pour le sertissage de l'équipement de transmission DC flexible" dirigé par l'équipe a adopté l'évaluation globale de la performance organisée par le ministère de l'industrie et de la technologie de l'information. Le projet a développé de manière indépendante la chute de tension de 4500 V / 3000A de la chute de la tension basse sur l'état et de la capacité d'éteinte 3300V / 3000A à haute capacité d'éteindre les dispositifs IGBT répondant aux exigences des équipements de transmission CC flexibles, qui ont résolu le problème de l'absence de sertissage à haute tension et à grande capacité Tapez des copeaux et des appareils IGBT.
Implique plusieurs liens, nécessitant des recherches communes à partir de plusieurs industries
Le cycle de développement des puces et dispositifs IGBT haute tension est long, impliquant des matériaux, une conception de copeaux, une technologie des puces, un emballage de dispositif et des tests, et nécessite une intégration interdisciplinaire et un développement collaboratif multi-industrie.
"Actuellement, il existe quatre goulots d'étranglement techniques principaux dans le développement de périphériques IGBT à haute tension pour les applications du système d'alimentation. L'une est la technologie de préparation de matériaux de substrat à haute résistivité pour des copeaux haute tension. L'uniformité du dopage et la stabilité des plaquettes de grande taille sont difficiles à respecter les besoins en haute tension. Les besoins de développement des puces IGBT et FRD; Deuxièmement, l'absence de capacités de processus clés pour les puces haute tension et l'absence de capacités de traitement de processus haut de gamme pour améliorer les performances de la puce, qui ne peuvent pas atteindre le Traitement des besoins de traitement des puces IGBT haute tension pour les systèmes d'alimentation; Troisièmement, le système de conception d'emballage et les capacités de processus sont difficiles à respecter les exigences d'emballage de périphériques à haute tension, en particulier des emballages de périphérique à sertir, ont une recherche insuffisante dans les systèmes d'isolation de l'emballage, multiples Contrôle parallèle du partage actuel et de la ponction de pression; quatrième, la fiabilité globale et la robustesse des appareils IGBT haute tension sont loin derrière des niveaux avancés étrangers. Il n'a pas été vérifié par l'application à long terme de l'équipement et de l'ingénierie du système d'électricité. »Wu Junmin, directeur de l'Institut de recherche sur les semi-conducteurs de pouvoir de l'Institut de recherche commun, a déclaré dans une interview avec un journaliste de la science et de la technologie quotidiennement.
La taille de la puce IGBT est petite, la microstructure est complexe et il existe de nombreux paramètres de structure et de processus qui affectent les performances de la puce. Dans le même temps, la chute de tension de la tension sur l'état des puces IGBT, la perte de désactivation et la capacité de désactivation de surrompt-courant sont mutuellement restreintes. L'optimisation globale entre les trois est dans le processus de lutte contre les problèmes clés. La technologie la plus difficile à parcourir.
Sera étendu à la transmission DC flexible et autres champs en mer
"Face à des difficultés techniques, l'équipe de recherche de l'Institut de recherche mixte a créé une équipe de commando jeunesse, qui utilise une combinaison d'analyse théorique, de conception de simulation et de vérification expérimentale pour optimiser la conception de la structure de la cellule avant et la structure de la couche tampon arrière du Puce IGBT et développent des technologies de clé d'amélioration des opérateurs tels que la couche de couche, la couche tampon arrière et la passivation de polyimide ultra-épaisse, et ont finalement mis au point une capacité élevée de capacités d'éteint la puce IGBT pour les applications système d'alimentation, qui ont obtenu la chute de tension sur l'état, Désactivation de la puce IGBT de perte et de sur-courant. L'optimisation complète de la capacité de rupture, la performance globale a atteint le niveau avancé international. " Wu Junmin a dit.
Le chef de projet et le directeur adjoint de l'Institut des semi-conducteurs de l'Institut commun de recherche, Jin Rui, a déclaré au journaliste de la science et de la technologie quotidiennement que, en termes de technologie des puces, l'équipe a surmonté le problème technique du contrôle de l'uniformité du laser à dos; Maîtrisé l'impact du dopage de la couche tampon arrière sur les caractéristiques des puces influençant la loi, une méthode de contrôle de la vie locale en trois dimensions est proposée. Comparé à des produits similaires dans le monde, la performance globale de la puce a atteint le niveau avancé international.
"En termes de technologie d'emballage de sertissage, sur la base de la technologie de compensation de tolérance de plusieurs composants de ressort de disque en série, l'équipe a proposé une structure d'emballage à sertir élastique adaptée aux puces parallèles IGBT, percer la technologie de contrôle de la ponction de pression des puces IGBT parallèles à grande échelle ., Réalisa le sertissage et l'emballage de centaines de copeaux en parallèle; combinant les caractéristiques du processus d'emballage et les caractéristiques du matériau isolant, l'écart d'isolation de l'emballage, les paramètres de matériau d'isolation de l'emballage et l'influence des paramètres de processus d'emballage sur l'isolation Le niveau de l'appareil a été obtenu et la structure de l'emballage de sertissage a été proposée. Le schéma d'isolation de l'emballage de la société a maîtrisé le processus de conturbation d'injection de colle distribué et de dégazage périodique; il a maîtrisé les méthodes de test et de dépistage non destructif de haute tension de Quatre niveaux: niveau de plaquettes, niveau de puce, niveau de sous-unité, et niveau de l'appareil. Les équipements de test et de dépistage de l'unité et des appareils soutiennent le développement des dispositifs d'emballage de sertissage. »Dit Jin Rui.
Jin Rui a déclaré que, à l'avenir, les copeaux et modules IGBT à haute tension de haute tension seront favorisés et appliqués à la transmission à courant continu flexible offshore, aux contrôleurs de flux de puissance unifiés et à d'autres champs afin de soutenir la construction de systèmes d'alimentation «à double hauteur» et aident la Objectif de "Neutralité du pic carbone et du carbone"
Auparavant, le projet de R & D clé national "Technologie clé et application de l'IGBT ultra-haute puissance sur mesure pour le sertissage de l'équipement de transmission DC flexible" dirigé par l'équipe a adopté l'évaluation globale de la performance organisée par le ministère de l'industrie et de la technologie de l'information. Le projet a développé de manière indépendante la chute de tension de 4500 V / 3000A de la chute de la tension basse sur l'état et de la capacité d'éteinte 3300V / 3000A à haute capacité d'éteindre les dispositifs IGBT répondant aux exigences des équipements de transmission CC flexibles, qui ont résolu le problème de l'absence de sertissage à haute tension et à grande capacité Tapez des copeaux et des appareils IGBT.
Implique plusieurs liens, nécessitant des recherches communes à partir de plusieurs industries
Le cycle de développement des puces et dispositifs IGBT haute tension est long, impliquant des matériaux, une conception de copeaux, une technologie des puces, un emballage de dispositif et des tests, et nécessite une intégration interdisciplinaire et un développement collaboratif multi-industrie.
"Actuellement, il existe quatre goulots d'étranglement techniques principaux dans le développement de périphériques IGBT à haute tension pour les applications du système d'alimentation. L'une est la technologie de préparation de matériaux de substrat à haute résistivité pour des copeaux haute tension. L'uniformité du dopage et la stabilité des plaquettes de grande taille sont difficiles à respecter les besoins en haute tension. Les besoins de développement des puces IGBT et FRD; Deuxièmement, l'absence de capacités de processus clés pour les puces haute tension et l'absence de capacités de traitement de processus haut de gamme pour améliorer les performances de la puce, qui ne peuvent pas atteindre le Traitement des besoins de traitement des puces IGBT haute tension pour les systèmes d'alimentation; Troisièmement, le système de conception d'emballage et les capacités de processus sont difficiles à respecter les exigences d'emballage de périphériques à haute tension, en particulier des emballages de périphérique à sertir, ont une recherche insuffisante dans les systèmes d'isolation de l'emballage, multiples Contrôle parallèle du partage actuel et de la ponction de pression; quatrième, la fiabilité globale et la robustesse des appareils IGBT haute tension sont loin derrière des niveaux avancés étrangers. Il n'a pas été vérifié par l'application à long terme de l'équipement et de l'ingénierie du système d'électricité. »Wu Junmin, directeur de l'Institut de recherche sur les semi-conducteurs de pouvoir de l'Institut de recherche commun, a déclaré dans une interview avec un journaliste de la science et de la technologie quotidiennement.
La taille de la puce IGBT est petite, la microstructure est complexe et il existe de nombreux paramètres de structure et de processus qui affectent les performances de la puce. Dans le même temps, la chute de tension de la tension sur l'état des puces IGBT, la perte de désactivation et la capacité de désactivation de surrompt-courant sont mutuellement restreintes. L'optimisation globale entre les trois est dans le processus de lutte contre les problèmes clés. La technologie la plus difficile à parcourir.
Sera étendu à la transmission DC flexible et autres champs en mer
"Face à des difficultés techniques, l'équipe de recherche de l'Institut de recherche mixte a créé une équipe de commando jeunesse, qui utilise une combinaison d'analyse théorique, de conception de simulation et de vérification expérimentale pour optimiser la conception de la structure de la cellule avant et la structure de la couche tampon arrière du Puce IGBT et développent des technologies de clé d'amélioration des opérateurs tels que la couche de couche, la couche tampon arrière et la passivation de polyimide ultra-épaisse, et ont finalement mis au point une capacité élevée de capacités d'éteint la puce IGBT pour les applications système d'alimentation, qui ont obtenu la chute de tension sur l'état, Désactivation de la puce IGBT de perte et de sur-courant. L'optimisation complète de la capacité de rupture, la performance globale a atteint le niveau avancé international. " Wu Junmin a dit.
Le chef de projet et le directeur adjoint de l'Institut des semi-conducteurs de l'Institut commun de recherche, Jin Rui, a déclaré au journaliste de la science et de la technologie quotidiennement que, en termes de technologie des puces, l'équipe a surmonté le problème technique du contrôle de l'uniformité du laser à dos; Maîtrisé l'impact du dopage de la couche tampon arrière sur les caractéristiques des puces influençant la loi, une méthode de contrôle de la vie locale en trois dimensions est proposée. Comparé à des produits similaires dans le monde, la performance globale de la puce a atteint le niveau avancé international.
"En termes de technologie d'emballage de sertissage, sur la base de la technologie de compensation de tolérance de plusieurs composants de ressort de disque en série, l'équipe a proposé une structure d'emballage à sertir élastique adaptée aux puces parallèles IGBT, percer la technologie de contrôle de la ponction de pression des puces IGBT parallèles à grande échelle ., Réalisa le sertissage et l'emballage de centaines de copeaux en parallèle; combinant les caractéristiques du processus d'emballage et les caractéristiques du matériau isolant, l'écart d'isolation de l'emballage, les paramètres de matériau d'isolation de l'emballage et l'influence des paramètres de processus d'emballage sur l'isolation Le niveau de l'appareil a été obtenu et la structure de l'emballage de sertissage a été proposée. Le schéma d'isolation de l'emballage de la société a maîtrisé le processus de conturbation d'injection de colle distribué et de dégazage périodique; il a maîtrisé les méthodes de test et de dépistage non destructif de haute tension de Quatre niveaux: niveau de plaquettes, niveau de puce, niveau de sous-unité, et niveau de l'appareil. Les équipements de test et de dépistage de l'unité et des appareils soutiennent le développement des dispositifs d'emballage de sertissage. »Dit Jin Rui.
Jin Rui a déclaré que, à l'avenir, les copeaux et modules IGBT à haute tension de haute tension seront favorisés et appliqués à la transmission à courant continu flexible offshore, aux contrôleurs de flux de puissance unifiés et à d'autres champs afin de soutenir la construction de systèmes d'alimentation «à double hauteur» et aident la Objectif de "Neutralité du pic carbone et du carbone"