第三代半導(dǎo)體因其自身的優(yōu)越性能，又適逢智能電子、新能源車、光伏等相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，使得其在功率器件與模塊上的技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)品滲透率正加快推進(jìn)。以車用碳化硅（SiC）功率器件為例，隨著越來越多車企開始在電驅(qū)系統(tǒng)中導(dǎo)入SiC，據(jù)TrendForce集邦咨詢研究預(yù)測，2022年車用SiC功率器件市場規(guī)模將達(dá)到10.7億美元，至2026年將攀升至39.4億美元。

瞄準(zhǔn)最前沿，搶占制高點(diǎn)。基于戰(zhàn)略布局，國星光電立足自身產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)與科技創(chuàng)新的優(yōu)勢，精工打造高可靠性第三代半導(dǎo)體功率器件與模塊。近日，在2022集邦咨詢第三代半導(dǎo)體前沿趨勢研討會(huì)上，國星光電研究院詳細(xì)介紹了國星光電在熱管理上的研究成果以及第三代半導(dǎo)體市場的探索，該主題研討受到了行業(yè)和社會(huì)的廣泛關(guān)注。

強(qiáng)化熱學(xué)仿真，可靠性能精益求精

80%以上的電力電子元器件失效的根本原因是“熱問題”，熱管理在了解熱的來源、去向、熱傳導(dǎo)的途徑等方面起著重要作用。目前，行業(yè)大多數(shù)的熱管理手段仍停留在傳統(tǒng)的驗(yàn)證方式。國星光電主動(dòng)采用數(shù)字化工具，通過利用熱管理的數(shù)字化迭代驗(yàn)證方式，建立模型和驗(yàn)證仿真，在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行數(shù)據(jù)化和虛擬化研發(fā)，全面優(yōu)化模塊設(shè)計(jì)同時(shí)保證封裝可靠性，順利打破傳統(tǒng)科學(xué)研究的“實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)”模式。如，國星光電在焊線工藝精益設(shè)計(jì)角度展開研究，對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)或溫升不同的情況下，研究不同應(yīng)力效果作用在焊線的影響，最終選擇最優(yōu)的打線方式，以此形成工藝要求與標(biāo)準(zhǔn)。

目前，國星光電已成功將熱管理的數(shù)字化迭代驗(yàn)證方式應(yīng)用于芯片位置分布的熱管理分析、共晶焊接空洞優(yōu)化、新品開發(fā)的PDCA驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)快速定位熱點(diǎn)，可提前發(fā)現(xiàn)可靠性失效問題，降低方案調(diào)整成本，提高效率，并實(shí)現(xiàn)多學(xué)科指引設(shè)計(jì)開發(fā)人員優(yōu)化設(shè)計(jì)。

▲SiC MOSFET產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證情況

強(qiáng)化應(yīng)用導(dǎo)向，方案設(shè)計(jì)推陳出新

第三代半導(dǎo)體是國星光電前瞻布局的重要方向之一。近年來，國星光電積極拓展第三代半導(dǎo)體新賽道，為加快實(shí)現(xiàn)公司在半導(dǎo)體領(lǐng)域補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈，日前，國星光電擬收購專業(yè)從事半導(dǎo)體分立器件及集成電路研究、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售的風(fēng)華芯電，以強(qiáng)化自身實(shí)力鞏固領(lǐng)先優(yōu)勢。另一方面，經(jīng)過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和潛心研發(fā)，公司在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域已成功推出三大類產(chǎn)品線路，可為市場提供高品質(zhì)、高可靠性，多樣化的半導(dǎo)體封測業(yè)務(wù)支持。

SiC功率分立器件

國星光電SiC功率分立器件已形成SiC-MOSFET及SiC-SBD兩條拳頭產(chǎn)品線，擁有TO-247封裝、TO-220封裝、TO-263封裝、TO-252封裝、DFN5*6五種封裝結(jié)構(gòu)，可在光伏逆變、儲(chǔ)能、充電樁、大型驅(qū)動(dòng)、UPS不間斷電源等工業(yè)級(jí)領(lǐng)域得到應(yīng)用，并正向車規(guī)領(lǐng)域靠攏。

值得一提的是，為提升SiC功率分立器件產(chǎn)品的可靠性，國星光電加大了對(duì)熱固晶工藝的空洞研究、IOL應(yīng)力可靠性研究、高功率密度與散熱絕緣研究等，產(chǎn)品性能得到進(jìn)一步升級(jí)。

SiC功率模塊

國星光電SiC功率模塊產(chǎn)品對(duì)標(biāo)行業(yè)巨頭，目前已規(guī)劃出34mm、62mm、easy、econo系列共四類可量產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)封裝類型產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域包括太陽能發(fā)電、新能源汽車、新能源動(dòng)車、電網(wǎng)傳輸、風(fēng)力發(fā)電等。

GaN器件

國星光電GaN器件產(chǎn)品主要瞄準(zhǔn)照明及大功率驅(qū)動(dòng)市場，目前已經(jīng)建成DFN5*6和DFN8*8兩大產(chǎn)品線，推650/12A、650V/17A E-model系列產(chǎn)品與650/13A、650V/23ACascode系列產(chǎn)品，隨時(shí)迎接市場的到來。

接下來，國星光電瞄準(zhǔn)市場，緊抓機(jī)遇，大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，深耕第三代半導(dǎo)體，加快核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)進(jìn)度，以科技創(chuàng)新賦能企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。