半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊：11月6日，第三代半導(dǎo)體功率器件及封測(cè)技術(shù)峰會(huì)在深圳會(huì)展中心成功召開。

　　本次會(huì)議由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、博聞創(chuàng)意會(huì)展（深圳）有限公司主辦，蘇試宜特檢測(cè)技術(shù)股份有限公司、全國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)教融合（東莞）職業(yè)教育集團(tuán)支持協(xié)辦，會(huì)上來(lái)自南方科技大學(xué)、深圳大學(xué)、深圳清華大學(xué)研究院、英飛凌、蘇試宜特、譽(yù)鴻錦電子、基本半導(dǎo)體、泰克科技等專家學(xué)者企業(yè)代表圍繞碳化硅、氮化鎵功率器件模塊封裝技術(shù)，芯片先進(jìn)封裝之失效分析、功率器件的性能表征和可靠性測(cè)試等主題展開研討交流。開場(chǎng)由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟人才發(fā)展中心副主任孫騰主持，報(bào)告環(huán)節(jié)特邀請(qǐng)深圳大學(xué)材料學(xué)院研究員、廣東省杰青劉新科博士主持。

報(bào)告環(huán)節(jié)特邀主持人：深圳大學(xué)材料學(xué)院研究員、廣東省杰青劉新科博士

南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院副教授 葉懷宇博士

　　會(huì)上，南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院副教授葉懷宇博士在分享《碳化硅功率器件模塊封裝》主題報(bào)告中，從功率器件及第三代半導(dǎo)體展開詳細(xì)分享，他表示，第三代半導(dǎo)體碳化硅（SiC）相比于前兩代半導(dǎo)體材料，具備大禁帶寬度、大漂移速率、大熱導(dǎo)率、大擊穿場(chǎng)強(qiáng)等“四大”優(yōu)勢(shì)，從而能夠開發(fā)出更適應(yīng)高功率、高頻、高溫、高電壓等“四高”惡劣條件的功率半導(dǎo)體器件。整體來(lái)看，碳化硅的耐高壓能力是硅的10倍、耐高溫能力是硅的2倍、高頻能力是硅的2倍。與硅基模塊相比，碳化硅二極管及MOS管組成的模塊，不僅具有碳化硅材料本征特性優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用時(shí)還可以縮小模塊體積50%以上、消減電子轉(zhuǎn)換損耗80%以上，實(shí)現(xiàn)小能耗、小體積、小重量、小成本“四小”從而降低綜合成本。此外，報(bào)告還針對(duì)碳化硅功率器件及模塊，器件及封裝失效分析及SUSTech SiC Group等方面展開詳細(xì)案例分析和技術(shù)進(jìn)展介紹。

蘇試宜特檢測(cè)技術(shù)股份有限公司處長(zhǎng)蔡甦谷

　　蘇試宜特檢測(cè)技術(shù)股份有限公司處長(zhǎng)蔡甦谷分享了《芯片先進(jìn)封裝之失效分析與應(yīng)用》主題報(bào)告。他介紹，先進(jìn)封裝失效分析工具，失效分析與應(yīng)用等方面展開詳細(xì)介紹。他表示傳統(tǒng)封裝分析工具有超聲波掃描、2D X射線檢測(cè)、機(jī)械切片研磨、離子束剖面研磨、掃描電鏡、2D/3D 光學(xué)顯微鏡等，先進(jìn)封裝分析工具包括熱點(diǎn)偵測(cè)微光顯微鏡、3D X射線檢測(cè)、超聲波切割機(jī)、雙束可聚焦離子束、雙束電漿離子束等。隨后他結(jié)合實(shí)效分析案例及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)介紹。他介紹，目前蘇試宜特檢測(cè)技術(shù)股份有限公司蓋集成電路驗(yàn)證檢測(cè)、數(shù)據(jù)報(bào)告分析以及科技咨詢服務(wù)于一體的高科技企業(yè)。蘇試宜特實(shí)驗(yàn)室和業(yè)務(wù)辦公室分布在上海、北京、深圳、廈門、成都、西安等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)達(dá)地區(qū)，服務(wù)行業(yè)跨越商業(yè)工業(yè) 汽車電子產(chǎn)業(yè)，其中不乏博世、高通、先端電子、三星電子等歐美日韓的IC產(chǎn)業(yè)龍頭，以及華為-海思、寒武紀(jì)、地平線、中芯國(guó)際、紫光同創(chuàng)、華大北斗、集創(chuàng)北方、匯頂、紫光展銳、京東方等國(guó)內(nèi)的行業(yè)翹楚。在半導(dǎo)體驗(yàn)證與分析產(chǎn)業(yè)擁有近20年的雄厚經(jīng)驗(yàn)，作為“集成電路產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈專家醫(yī)院”蜚聲業(yè)內(nèi)。

英飛凌汽車電子事業(yè)部動(dòng)力與新能源業(yè)務(wù)市場(chǎng)部市場(chǎng)經(jīng)理張昌明

　　英飛凌汽車電子事業(yè)部動(dòng)力與新能源業(yè)務(wù)市場(chǎng)部市場(chǎng)經(jīng)理張昌明分享了《分立碳化硅器件應(yīng)用與系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)》主題報(bào)告。報(bào)告從分立碳化硅器件在xEV應(yīng)用領(lǐng)域分析，分立碳化硅器件的封裝類型與系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)優(yōu)化，分立碳化硅器件的特性等方面進(jìn)行詳細(xì)分析介紹，以及英飛凌相應(yīng)的解決方案。他介紹，英飛凌擁有豐富的汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品線覆蓋全汽車應(yīng)用領(lǐng)域，目前成為躍居全球第一車用半導(dǎo)體供應(yīng)商。

深圳清華大學(xué)研究院高級(jí)工程師陳高攀

　　深圳清華大學(xué)研究院高級(jí)工程師陳高攀分享了《碳化硅襯底材料超光滑制造技術(shù)研究》主題報(bào)告。他介紹，團(tuán)隊(duì)依托廣東省光機(jī)電一體化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、深圳市微納制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，多年來(lái)致力于開展集成電路第三代半導(dǎo)體襯底材料、硅芯片、IC 芯片化學(xué)機(jī)械拋光方面的研究。他表示，一般來(lái)說(shuō)，為了適應(yīng)核能、大規(guī)模集成電路、激光和航天等尖端技術(shù)的需要而發(fā)展起來(lái)的以達(dá)到鏡面級(jí)加工表面為目、精度極高的一種跨學(xué)科綜合加工技術(shù)。超精密加工具有加工深度為亞微米級(jí)，加工精度可達(dá)納米級(jí)，表面粗糙度低于1納米，加工最小尺寸納米級(jí)等特點(diǎn)。碳化硅襯底超光滑制造面臨的挑戰(zhàn)，碳化硅具有高硬度、化學(xué)惰性、易碎性等特點(diǎn)，難以加工。據(jù)臺(tái)灣工研院測(cè)算：碳化硅加工制造成本占總成本的47%，給其應(yīng)用帶來(lái)較大困難。其中，研磨工藝表面除了出現(xiàn)脆性崩裂外，亞表面存在裂紋及較大的殘余應(yīng)力；降低磨?；蚣庸すぞ叩挠捕瓤梢员苊獯嘈匀コ欢コ瘦^低。在拋光工藝方面，化學(xué)反應(yīng)層的結(jié)構(gòu)、成分、密度等完全不同于基體，硬度遠(yuǎn)低于樣件基體,幾乎對(duì)基體不產(chǎn)生影響，拋光后生成超光滑表面。激光加工屬于非接觸加工方式，不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械損傷；激光加工工藝替代研磨工藝，激光加工后碳化硅襯底直接利采用化學(xué)機(jī)械拋光處理實(shí)現(xiàn)超光滑制造。并重點(diǎn)介紹了激光協(xié)同化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)，該技術(shù)具備去除亞表面缺陷，生成硅氧化物，提升摩擦性能等等優(yōu)勢(shì)；并分享了激光加工熱加工、冷加工策略等，當(dāng)前取得最優(yōu)結(jié)果最優(yōu)參數(shù)下SiC亞表面損傷層大幅減少；化學(xué)機(jī)械拋光3h 后在SEM下表面已經(jīng)無(wú)機(jī)械作用產(chǎn)生缺陷。此外還介紹了催化輔助化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)，針對(duì)SiC拋光速率低瓶頸問(wèn)題，將催化原理引入超光滑加工體系；引入紫外光來(lái)催化氧化反應(yīng)，能夠提高氧化物質(zhì)（?OH）的產(chǎn)生速率，從而提高SiC去除速率。加入新型催化劑能夠顯著降低活化能，使材料表面的化學(xué)反應(yīng)容易發(fā)生，從而提高去除速率。

江西譽(yù)鴻錦電子技術(shù)有限公司總經(jīng)理蔡翰宸

　　江西譽(yù)鴻錦電子技術(shù)有限公司總經(jīng)理蔡翰宸分享了《氮化鎵MOS FET封裝應(yīng)用》主題報(bào)告。他介紹了YHJ GaN FET 的封裝優(yōu)勢(shì)及價(jià)值主張。他表示，HS GaN 100%解決了普通增強(qiáng)型(E mode)氮化鎵元件之柵極驅(qū) 動(dòng)器、為了舍棄高成本的標(biāo)準(zhǔn)柵極驅(qū)動(dòng)電路，而改采低成本之  “阻容降壓鉗制線路”，進(jìn)而產(chǎn)生潛在布線設(shè)計(jì)不到位的 “炸 管” “炸機(jī)” 的高風(fēng)險(xiǎn)?？傮w也需要多達(dá)8個(gè)器件，除炸管風(fēng) 險(xiǎn)高之外，也占據(jù)較大的主板面積。HS GaN柵極驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，僅需2個(gè)電阻及一個(gè)二極管，與傳 統(tǒng)硅超結(jié)器件（super junction）相同，簡(jiǎn)潔的布線電路有效降 低了PCB的占用面積，特別適合小尺寸的快充設(shè)計(jì)。主控IC至HS GaN元件柵極距離短，減少寄生電感效應(yīng)，使得元件在高頻操作下能夠極大的減少柵極損耗。HS GaN兼容所有主控IC (主流驅(qū)動(dòng)電壓通常為12V) ，不受限 于“直驅(qū)”或“合封”限制。支持QR返馳、箝位ACF返馳、升壓PFC與高瓦數(shù)半橋LLC諧振 拓樸.Rg/R1/D1 位于外部，可由外部調(diào)試Rg控制柵極關(guān)斷電壓 上升和開通電壓下降速度，有利于EMI和效率優(yōu)化，直接驅(qū)動(dòng) 氮化鎵元件不需使用驅(qū)動(dòng)IC，可節(jié)省成本且系統(tǒng)相較于整合型 氮化鎵元件可應(yīng)用于任何功率等級(jí)、任何頻率以及任何標(biāo)準(zhǔn)控 制/主控芯片。

深圳大學(xué)材料學(xué)院研究員、廣東省杰青劉新科博士

　　深圳大學(xué)材料學(xué)院研究員、廣東省杰青劉新科博士帶來(lái)了《氮化鎵單晶功率器件的研究進(jìn)展》主題報(bào)告。他表示，第三代半導(dǎo)體氮化鎵切合國(guó)家“新基建”的國(guó)家戰(zhàn)略需求，國(guó)家科技部戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料的穩(wěn)定專項(xiàng)支持，卡脖子問(wèn)題；響應(yīng)雙碳政策，《深圳市進(jìn)一步推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2023年)》;2022年《深圳市人民政府關(guān)于發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群和培育發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》; 2022年《半導(dǎo)體與集成電路高質(zhì)量發(fā)展》新政；GaN產(chǎn)業(yè)位列20個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域之一。第三代半導(dǎo)體氮化鎵: 特色GaN-on-GaN工作，GaN-on-GaN技術(shù)路線的獨(dú)特特點(diǎn)：1）缺陷密度極低(約103cm-2); (2)橫行器件和縱向器件; (3) 相同器件面積下，更大的電流和更高的耐壓；(4) 超強(qiáng)的器件可靠性，無(wú)電流崩塌等；堅(jiān)持“四個(gè)面向” 加快科技創(chuàng)新，面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)(GaN-on-Si)、面向國(guó)家重大需求(GaN-on-GaN) 。報(bào)告還重點(diǎn)介紹了基于氮化鎵單晶襯底的二極管器件，基于氮化鎵單晶襯底的三極管器件，2D/氮化鎵單晶的范德華異質(zhì)結(jié)的半導(dǎo)體器件研究進(jìn)展以及GaN-on-GaN 技術(shù)的系列成果。

深圳基本半導(dǎo)體有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)部總監(jiān)楊同禮

　　深圳基本半導(dǎo)體有限公司是中國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，致力于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。公司成立于2016年6月，總部位于深圳，在北京、上海、南京、無(wú)錫、香港、日本名古屋設(shè)有子公司及制造基地。并已經(jīng)形成在碳化硅器件（二極管、MOSFET）、車規(guī)級(jí)碳化硅功率模塊、功率器件驅(qū)動(dòng)芯片及模塊和功率半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備產(chǎn)品系列。來(lái)自深圳基本半導(dǎo)體有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)部總監(jiān)楊同禮分享了《未來(lái)已來(lái)--功率半導(dǎo)體的碳化硅時(shí)代》報(bào)告，報(bào)告重點(diǎn)對(duì)功率半導(dǎo)體發(fā)展歷程、碳化硅半導(dǎo)體材料性能優(yōu)勢(shì)、碳化硅目前重要應(yīng)用以及碳化硅材料單晶生長(zhǎng)技術(shù)，碳化硅襯底切割技術(shù)、碳化硅鍵和剝離技術(shù)、碳化硅外延生長(zhǎng)技術(shù)、碳化硅功率器件-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝開發(fā)，碳化硅功率模塊封裝技術(shù)等展開詳細(xì)介紹。他表示，碳化硅目前主要應(yīng)用于工業(yè)電源、光伏發(fā)電、通信電源、新能源汽車等領(lǐng)域，其中典型應(yīng)用為新能源汽車，在電動(dòng)汽車中需要使用碳化硅器件的裝置DC/AC主逆變器、OBC車載充電器、DC/DC變換器，采用碳化硅器件的電驅(qū)系統(tǒng)，體積節(jié)省40%，重量減輕30%，效率提升10%。知名車企紛紛布局碳化硅應(yīng)用，特斯拉 Model 3/Y 車型采用了意法半導(dǎo)體的碳化硅MOSFET模塊，顯著提升車輛續(xù)航里程與性能。2020年，比亞迪高端車型“漢”搭載了碳化硅器件；預(yù)計(jì)到2023年，比亞迪將在旗下的電動(dòng)車中，實(shí)現(xiàn)碳化硅器件對(duì)硅基IGBT器件的全面替代，將整車性能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提升10%。在軌道交通應(yīng)用中，2013年2月，三菱電機(jī)向東京地鐵供應(yīng)混合碳化硅模塊，是全球首次在軌道交通輔助電源上使用碳化硅器件；2020年7月，日本新干線新一代N700S系電力動(dòng)車組投入運(yùn)營(yíng)，在牽引逆變器中采用了碳化硅器件作為核心功率器件；中國(guó)中車正在積極開展碳化硅器件上高鐵的工作。在智能電網(wǎng)應(yīng)用方面，高壓大電流碳化硅器件已經(jīng)達(dá)到萬(wàn)伏級(jí)，國(guó)家電網(wǎng)預(yù)測(cè)2030年后將實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，用于電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)的大容量變換設(shè)備，市場(chǎng)容量巨大。根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，2021-2027年全球碳化硅功率器件市場(chǎng)規(guī)模有望從10.90億美元增長(zhǎng)至62.97億美元，CAGR為34%。

深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院及電子科技大學(xué)博士后梁仁瓅

　　深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院及電子科技大學(xué)博士后梁仁瓅在《AlInGaN 基紫外LED封裝技術(shù)研究》報(bào)告。他介紹，隨著LED制造技術(shù)的發(fā)展,AlInGaN基紫外LED的性能也在穩(wěn)步提升,將替代傳統(tǒng)汞燈逐步成為新一代的紫外光源。目前紫外LED的波段逐漸往深紫外短波方向發(fā)展,輻照強(qiáng)度也往大功率方向發(fā)展。然而由于受到高A1組分外延生長(zhǎng)技術(shù)的限制,以及器件歐姆接觸、封裝技術(shù)的影響,目前紫外LED與藍(lán)白光LED相比存在光提取效率低和壽命差等問(wèn)題,這對(duì)紫外LED的封裝工藝和可靠性提出了更高的需求。為了獲得低熱阻、高光效和高可靠的紫外光源,報(bào)告從紫外LED固晶工藝出發(fā),結(jié)合仿真和實(shí)驗(yàn),圍繞增強(qiáng)光提取效率開展相關(guān)研究,并使用氧化石墨烯納米材料進(jìn)行可靠性封裝,最后將所優(yōu)化的封裝工藝應(yīng)用于深紫外LED凈化光源設(shè)計(jì),為AlInGaN基紫外LED的封裝設(shè)計(jì)提供了理論和實(shí)驗(yàn)支撐。

泰克科技（中國(guó)）有限公司總監(jiān)孫川

　　泰克科技（中國(guó)）有限公司總監(jiān)孫川分享了《功率器件的性能表征和可靠性測(cè)試方法》報(bào)告。他表示，目前SiC/GaN功率器件測(cè)試存在挑戰(zhàn)，主要在探頭通道延遲校準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻的測(cè)量，共模干擾的影響，測(cè)試帶寬的影響，Crosstalk串?dāng)_影響，高dv/dt高di/dt，探頭雜感的影響，主回路雜感控制，高帶寬電流的測(cè)試，探頭連接的影響，多種封裝的適配等等。泰克公司深耕半導(dǎo)體測(cè)試領(lǐng)域多年，在與全球客戶的長(zhǎng)期交流合作過(guò)程中，泰克不但為客戶提供了大量性能可靠，特性優(yōu)異的測(cè)試測(cè)量工具，同時(shí)也深刻理解客戶在測(cè)試過(guò)程中可能遇到的復(fù)雜問(wèn)題。

現(xiàn)場(chǎng)花絮