专栏名称: 第三代半导体产业联盟
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简述第三代半导体电力电子器件测试评价

第三代半导体产业联盟  · 公众号  ·  · 2019-02-11 09:19

正文

第三代半导体电力电子器件测试评价

第三代半导体电力电子市场成长空间广阔。据IHS Markit预计,SiC和GaN功率半导体预计将在2020年达到近10亿美元,推动力来自混合动力及电动汽车、电力和光伏(PV)逆变器等方面的需求。SiC和GaN功率半导体在混合动力和电动汽车的主传动系逆变器中的应用,将导致2017之后复合年增长率(CAGR)超过35%,在2027年达到100亿美元。

第三代半导体电力电子器件测试评价以研究第三代半导体电力电子器件的高频、高压、高温等特性,完成标准体系和检测能力梳理,利用北京现有条件实现平台共享,围绕电力电子分立器件开展现有标准的适用性分析,研究新的检测方法,为行业发展及未来第三代半导体电力电子器件行业标准提供支撑。

按照产品分类的第三代半导体电力电子标准体系

按照标准分类的第三代半导体电力电子标准体系

第三代半导体电力电子产业标准体系 》节选

1.第三代半导体器件标准研究有待全面展开

对于SiC、GaN来讲,目前已有衬底、外延部分的国家标准出台,相关测试和评价方法基本成熟;而在第三代半导体器件方面,检测方法和评价标准与Si器件有一定的差异,测试手段和测试方法有待进一步研究,传统Si器件标准测试方法在有些情况下不能够满足第三代半导体器件的测试。

2.原有Si电力电子器件技术标准并不完善

对于二极管、MOS、IGBT器件,目前仅有测试方法、空白详细规范等类别的标准,在不同的应用环境时,如消费级、商业级、工业级、汽车级等,器件的技术要求并没有可以参考的标准,部分模块、部件的技术要求缺失,在第三代半导体电力电子产业链中有待进一步制定从器件、模块/部件、到终端产品之间,如环境试验、失效率、寿命和可靠性等要求,标准的制定能有效保证产业链的衔接,如图所示,对于SiC、GaN器件进入市场的技术要求是产业发展的共性关键问题,在行业形成相对统一的共识之前,市场难以规模开启。

3.细分市场与标准制定协调发展面临一定的挑战

随着元器件制备工艺、技术解决方案的成逐渐熟,以GaN与SiC为主的电力电子器件将在光伏逆变器、UPS、新能源汽车、白色家电等领域市场快速渗透。但进入应用领域,规模市场逐步开启的过程中,如Si解决方案的成熟度与性价比、第三代半导体优势(如高温工作环境、尺寸减小、效率提高)的体现程度等因素随市场变化有一定的随机性,难以判断各细分领域市场规模开启的准确时间。

4.标准化组织繁多,企业参与面临一定的困惑

IEC的技术委员会104个、分委会99个,ISO下属委员会约300个;而像JEDEC、AEC等影响力比较大的组织,其标准化工作有一定的借鉴意义;国家标准委(SAC)下属技术委员会的编号超过500,行业标准化组织分属不同的部委管理,团体标准化改革背景下,团体标准制定如火如荼。各标准化组织的工作范围存在一定的交叉,这对各委员会本身的协调工作带来一定难度;同时,在技术和市场的推动下,可能会引发新的标准化组织成立。

标准化工作开展建议

深入研究原有标准体系,为新兴产业标准工作提供参考

以产业共性关键技术研究支撑制定标准技术文件







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