第三代半導體電力電子器件模組、封裝和散熱技術研討會

　　2016年1月12日下午，第三代半導體電力電子器件模組、封裝和散熱技術研討會在北京召開，LED業內三安光電、鴻利光電、英飛凌等企業參加了研討會。此次研討會對基于第三代半導體的電力電子器件模組、封裝和散熱等主要技術的發展趨勢和挑戰的展開了激烈的討論，對行業發展具有知道性意義。

　　第三代半導體產業技術創新戰略聯盟技術委員會專家張國旗教授談到，對基于第三代半導體的電力電子器件模組、封裝和散熱等主要技術的發展趨勢和挑戰的討論，并就第三代半導體產業技術創新戰略聯盟未來的發展方向及規劃進行探討。另外張國旗教授提出了三個目的，一是希望能夠把國內電力電子器件模組、封裝和散熱技術方面的專家固化下來，并成立一個工作小組或者技術委員會，固化的團隊能為聯盟和國家技術和產業的戰略發展提供一些建議；二是今年下半年北京有一個科技部和北京市聯合主辦的國際技術轉移大會，去年是國家總理和科技部部長都會出席，今年大會主題就是第三代，所以想把固化的團隊籌劃一個國際高水平技術分會。三是美國電氣和電子工程師協會(IEEE)電力電子學會(PELS)下設一個ITRW分會，準備籌備一個電力電子器件模組、封裝和散熱技術工作小組，希望把國內固化的團隊直接對接到國際組織中去。

　　科技部高新技術發展及產業化司材料處副調研員孟徽表示，從國家角度，國家非常重視第三代半導體產業發展，尤其是應用方面，希望企業抓住第三代半導體產業機遇，全面推動產業產學研用創新驅動發展。過去談到電子，更多的是想到微電子，前些年國家也是在微電子這塊做了巨大投入，但是在電力電子這塊國家關注相對不夠，從國家發展來講，如果微電子作為一個人的大腦，那么電力電子就應該是一個人的脊梁和筋骨。所以，希望在第三代半導體轉型和跨界的階段，我們能夠抓住機遇，也能有加大的投入。從科技部角度，現在也在進行中央財政科技計劃改革，目前科技部在重點研發計劃方向上和“十三五”科技規劃中，在戰略性新興電子材料把第三代半導體材料和半導體照明作為一個核心的方向之一，也對電力電子器件有所部署，也明確了這部分工作要有企業牽頭，也希望相關的企業能夠積極參與，能為第三代半導體專項貢獻一份力量。

　　吳玲理事長表示，國家在轉型升級、綠色、智能發展的主題背景下有諸多需求，市場培育，標準制定，行業共性關鍵技術等方面，能夠為第三代半導體的發展起到真實的支撐作用。但是要眾人拾柴火焰高，要大家共同參與，一定要把握住產業機遇，搶占第三代半導體產業制高點，重塑全球半導體產業新格局。第一、二代要攜手邁進第三代，雖然差異不大，但第三代半導體市場需求很大。中國高鐵是中國一張很亮名牌，但接下來是什么？能源物聯、武器、互聯網+等需要碳化硅器件的支撐，我們能不能做好？當然硅器件也在進步，還需要大家攜手共同努力，我們要做的是一個百年的重振全球半導體產業格局的事。

　　天津大學梅云輝博士分享了《寬禁帶功率半導體器件封裝的機遇與挑戰》主題報告。梅云輝博士首先對微電子封裝到電力電子封裝上認識上有一定的偏差做了簡單介紹，并對寬禁帶功率半導體器件封裝的問題及機遇與挑戰做了詳細介紹。英飛凌工業功率控制事業部馬國偉博士分享了《硅及碳化硅大功率半導體器件技術前沿及發展方向》主題報告。馬國偉博士對SiC肖特基技術、SiCJFET基本概念，優點及缺點及工作情況及現狀，SiC相關的封裝高溫和快速開關問題進行詳細介紹。

　　香港應用科技研究院研發總監史訓清博士帶來了《電力電子的發展機遇和挑戰》主題報告。史訓清博士表示，未來三大技術方向是智能城市、穿戴電子、工業4.0；電力智能化是基礎和關鍵是發電、傳輸、分配、使用和存儲是要點；電力電子的機會和挑戰是巨大的市場空間、歐美都在起步階段；電力電子、微電子和傳感器技術融合；新材料、新工藝、新拓撲、三維集成、熱管理。

　　國網智能電網研究院微電子研究所溫家良副所長在《智能電網和能源互聯網用IGBT》報告中介紹了對智能電網和能源互聯網的發展趨勢、電網建設對IGBT的市場需求、電網用IGBT的技術需求及智能電網和能源互聯網用IGBT的前景四部分進行了介紹。溫家良副所長表示，未來20年，柔性直流輸電技術將迎來巨大的發展機遇，柔性直流輸電工程將近300個，勢必給電網應用的高壓大功率IGBT帶來井噴式增長需求---3300V/1500A及以上等級IGBT器件需求將達到近500萬只，市場容量將近1000億元。

　　電源模塊是一切電子設備的動力核心；針對未來大數據、云計算及高速通訊領域的電源的要求更加嚴格。廣晟集團風華研究院院長付振曉博士接介紹了《高密度封裝電源模塊》主題報告，2012年全球電源模塊市場份額為1807億元人民幣，其中通信行業占16%，即288億元。中國通信類電源在全球市場占比不到10%。需要開發下一代智能電源模塊以滿足高速通訊領域下一代產品在小型化、集成化及綠色化方面的需求。傳統電源模塊體積大、效率低、熱功耗高，難以在極端條件下工作à成為高功率密度電子產業的瓶頸。行業的發展需要下一代電源解決：高溫工作和提高轉換效率及集成密度。

　　目前，國外開關電源模塊，研發及生產力度均大于國內，技術略早于國內；國內開關電源模塊技術研發力度近年一直呈上升趨勢；開關電源模塊技術在全球市場需求的推動下，近幾年來呈現了爆發式增長。

　　通過對第三代半導體器件，高溫互連技術及三維系統級封裝技術的研發，建立下一代電源模塊由設計到量產的技術平臺。集成第三代功率開關器件及智能電路的單封裝化小型智能電源模塊，以提高電能轉換效率至95%；可工作在極端環境；滿足高速通信等領域的應用需求。

　　中國科學院微電子研究所許恒宇副研究員分享了《碳化硅器件制造工藝的進展和對封裝的要求》。他表示，SiC器件市場已經超預期的良性發展，單極型中低壓SiC器件的產業化有望，SiC-SBD已經處理量產化階段；SiC-MOSFET柵氧可靠性問題亟待解決。雙極型SiC器件的關鍵問題需要突破，厚外延材料載流子壽命、缺陷密度等；通過工藝技術來彌補厚外延材料存在問題等等。

　　最后一個分享者，是第三代半導體產業技術創新戰略聯盟技術委員會專家張國旗教授，他簡要介紹了國際寬禁帶半導體技術路線圖委員會。在研討會最后討論環節，與會專家及企業家對研討會所提技術問題進行針對性交流和探討。