Nylig har de statseide eiendeler tilsyns- og administrasjonskommisjonen til statsrådet utstedt den "anbefalte katalogen av vitenskapelige og teknologiske innovasjonsreguleringer i sentrale bedrifter (2020 utgave)" til hele samfunnet, inkludert kjerne elektroniske komponenter, nøkkelkomponenter, analyse og testing Instrumenter og high-end utstyr, inkludert 8 felt og 178 vitenskapelige og teknologiske innovasjonsresultater. . 3300 volt (V) isolert gate bipolar transistor (IGBT) chips og moduler utviklet av Global Energy Internet Research Institute Co, Ltd (heretter referert til som fellesforskningsinstituttet) er imponerende. Etter 4 år brøt forskningsgruppen i fellesforskningsinstituttet gjennom de tekniske flaskehalsene som begrenset utviklingen av innenlandske høyspente IGBTs, som dårlig robusthet og lav pålitelighet, og brøt utenlandsk teknologimonopol.

Tidligere har National Key R & D-prosjektet "nøkkelteknologi og anvendelse av tilpasset ultra høy effekt IGBT for fleksibelt DC-overføringsutstyr krymping" ledet av teamet den omfattende ytelsesevalueringen organisert av departementet for industri- og informasjonsteknologi. Prosjektet har uavhengig utviklet 4500V / 3000A Lavt på-state-spenningsfall og 3300V / 3000A høy avstengningskapasitet IGBT-enheter som oppfyller kravene til fleksibelt DC-overføringsutstyr, som løste problemet med mangel på høyspenning og storkapital krympe Skriv IGBT-chips og enheter.

Innebærer flere koblinger, som krever felles forskning fra flere bransjer

Utviklingssyklusen til høyspenningen IGBT-chips og enheter er lange, involverer materialer, chipdesign, chipteknologi, enhetsemballasje og testing, og krever tverrfaglig integrasjon og multi-industry samarbeidsutvikling.

"Foreløpig er det fire hovedtekniske flaskehalser i utviklingen av høyspente IGBT-enheter for strømforsyningsprogrammer. En er forberedelsesteknologien til høyresistivitetsubstratmaterialer for høyspenningsgull. Doping-enhetligheten og stabiliteten av store wafers er vanskelig å oppfylle høyspenningskravene. IGBT- og FRD-chiputviklingsbehovet; For det andre, mangelen på nøkkelprosessfunksjoner for høyspenningsgull, og mangelen på high-end prosessbehandlingsegenskaper for å forbedre chip ytelse, som ikke kan oppfylle Behandlingsbehov for høyspent IGBT-sjetonger for kraftsystemer; For det tredje, emballasjedesignsystemet og prosessfunksjonene er vanskelige å oppfylle høyspente enheter emballasjekrav, spesielt krympetype-enhetsemballasje, har utilstrekkelig forskning i emballasje isolasjonssystemer, multi-chip Parallell nåværende deling og trykkutjevningskontroll; fjerde, den generelle påliteligheten og robustheten til høyspenning IGBT-enheter er langt bak utenlandske avanserte nivåer. Det har ikke blitt verifisert av langsiktig anvendelse av strømsystemutstyr og konstruksjon. "Wu Junmin, direktør for Power Semiconductor Research Institute of the Joint Research Institute, sa i et intervju med en reporter fra vitenskapen og teknologien daglig.

IGBT-chipstørrelsen er liten, mikrostruktur er kompleks, og det er mange struktur og prosessparametere som påvirker chip ytelse. Samtidig er IGBT-chip on-state spenningsfall, avgangstap og overstrøms avstengningskapasitet gjensidig begrenset. Den omfattende optimaliseringen mellom de tre er i ferd med å takle nøkkelproblemer. Den vanskeligste teknologien å bryte gjennom.

Vil bli utvidet til offshore fleksibel DC-overføring og andre felt

"Faced med tekniske vanskeligheter, etablert forskningsteamet i fellesforskningsinstituttet et ungdoms kommando-team, som brukte en kombinasjon av teoretisk analyse, simuleringsdesign og eksperimentell verifisering for å optimalisere utformingen av den fremre cellestrukturen og bakbufferlagsstrukturen til IGBT-chip, og utvikle Carrier Enhancement Key Technologies som Lag, Back Buffer Layer og Ultra-tykk Polyimid Passivasjon, og endelig utviklet en høy avstengningsevne IGBT-chip for strømsystemapplikasjoner, som oppnådde den on-state spenningsfall, sving- av tap og overstrøms avslag på IGBT-brikken. Den omfattende optimaliseringen av bruddkapasiteten, den generelle ytelsen har nådd det internasjonale avanserte nivået. " Wu Junmin sa.

Prosjektlederen og nestleder i Institutt for Power Semiconductors of the Joint Research Institute, Jin Rui, fortalte reporteren av vitenskap og teknologi daglig at i form av chipteknologi har laget overvinne det tekniske problemet med backside laser annealing uniformity kontroll; Behandlet virkningen av backside buffer lag doping på chip egenskaper påvirker loven, en tredimensjonal lokal transportør levetid kontroll metode foreslås. Sammenlignet med lignende produkter i verden, har den generelle ytelsen til brikken nådd det internasjonale avanserte nivået.

"Når det gjelder krympemballasje, basert på toleranse kompensasjonsteknologien til flere skivefjærkomponenter i serie, foreslo teamet en elastisk krympemballasje struktur egnet for parallelle IGBT-sjetonger, som brøt gjennom trykkutjevningskontrollteknologien til store parallelle IGBT-chips ., Realisert krymping og emballasje av hundrevis av sjetonger parallelt; kombinere egenskapene til emballasjeprosessen og egenskapene til isolasjonsmaterialet, pakningsisoleringsgapet, emballasjeisolasjonsmaterialparametrene og påvirkning av emballasjeprosessparametrene på isolasjonen nivået av enheten ble oppnådd, og den krympepakningstrukturen ble foreslått. Pakketisolasjonsordningen i selskapet har mestret pottingsprosessen med distribuert liminjeksjon og periodisk avgassing; den har mestret den høyspente ikke-destruktiv testing og screeningsmetoder for Fire nivåer: wafer nivå, chip nivå, underenhetsnivå og enhetsnivå. Enhets- og enhetstesting og skjermutstyr støtter utviklingen av krympemballasjeutstyr. "Jin Rui sa.

Jin Rui sa at i fremtiden vil selvutviklede høyspente IGBT-chips og moduler bli fremmet og anvendt på offshore fleksible DC-overføring, enhetlige strømforsyningskontrollere og andre felt for å støtte konstruksjonen av "Double High" -systemer og hjelpe Målet med "karbonstopp og karbonneutralitet"