2023 先进IGBT及第三代半导体功率电子技术与应用论坛上海举行

以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等宽禁带化合物半导体为代表的第三代半导体材料已引发全球瞩目，成为全球半导体研究前沿和热点。中国作为全球最大市场已启动（新型电力系统、高铁、新能源汽车、5G/6G通信、半导体照明及超越照明、工业电机及消费电子市场），应用需求驱动技术创新。未来，第三代半导体技术将向着更加高性能、低功耗、可靠性更强、生产成本更低廉等方向发展。随着近年逐步开始商业化和产业化，功率半导体行业已经迎来了新的发展赛道，并逐步形成与行业应用紧密相关的新发展趋势。尤其是IGBT及第三代半导体功率器件技术与应用。

2023年7月20-21日，2023先进IGBT及第三代半导体功率电子技术与应用论坛在上海世博展览馆举行。论坛由半导体产业网、第三代半导体产业、中国国际贸易促进委员会电子信息行业分会、励展博览集团联合主办。

励展博览集团大中华区首席运营官李雅仪，清纯半导体（宁波）有限公司首席科学家、复旦大学宁波研究院宽禁带半导体材料与器件研究所副所长雷光寅，中国电子科技集团公司第五十五研究所、副主任设计师李赟，快克智能装备股份有限公司市场总监沈懿俊，上海芯钬量子科技有限公司高级产品研发经理曹雅婧，上海陆芯电子科技有限公司市场技术总监曾祥幼，上海仙工智能科技有限公司于承东，北京中电科电子装备有限公司副总经理刘国敬，河北工业大学教授、天津赛米卡尔科技有限公司董事长张紫辉，无锡芯鉴半导体技术有限公司总经理闫大为，中车半导体副总工程师刘国友，中科院上海微系统所研究员欧欣，苏州宝士曼半导体设备有限公司中国区总监田天成，江苏宏微科技股份有限公司市场经理苗硕等产业链知名企业领袖、专家代表，聚焦前沿技术进步与产业创新应用，畅谈产业链之间的协同创新与合作。南京大学教授谢自力与上海芯钬量子科技有限公司首席技术官盛阳共同主持论坛主题报告环节。

励展博览集团大中华区首席运营官李雅仪为论坛致辞

励展博览集团大中华区首席运营官李雅仪为论坛致辞时表示，当前，随着物联网技术、5G/6G等通信技术不断进步，以及人工智能、自动驾驶等需求提升，功率半导体在新能源汽车，智能网联，消费电子等领域持续渗透，前景广阔。IGBT技术是功率电子器件的核心之一，在能源转换等领域扮演着重要角色。论坛关注IGBT等最新技术趋势与应用，希望大家积极参与论坛，分享交流观念，探索更多应用发展空间。

中关村半导体照明工程研发及产业联盟应推委副主任、北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司副总经理涂长峰致辞

中关村半导体照明工程研发及产业联盟应推委副主任、北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司副总经理涂长峰致辞时表示，当前第三代半导体产业发展是全球焦点，随着技术的不断成熟和商业化，发展前景广阔。论坛致力于搭建起良好的沟通平台，助力第三代半导体产业发展，也希望业界同仁们互通交流，有更多收获同时拓展更多的可能性。

南京大学教授谢自力致辞

南京大学教授谢自力为论坛致辞时表示，第三代半导体在未来高科技产业和经济发展中发挥关键作用，具有战略意义。产业的发展也需要全行业的共同努力，以联盟为代表的行业组织发挥着推动产业发展的作用，也希望在业界的努力下，产业有更大发展。

清纯半导体（宁波）有限公司首席科学家、复旦大学宁波研究院宽禁带半导体材料与器件研究所副所长雷光寅

《碳化硅功率器件现状及发展趋势》

当前，功率半导体应用市场蓬勃发展中。其中，碳化硅功率器件具有高温、高电压和高频率操作能力，已经商业化并应用于各种领域，如电动汽车、太阳能逆变器、工业驱动器等。它们具有优异的功率密度、高温操作能力和低开关损耗等特点，使其在高功率应用中具有竞争优势。清纯半导体（宁波）有限公司首席科学家、复旦大学宁波研究院宽禁带半导体材料与器件研究所副所长雷光寅做了“碳化硅功率器件现状及发展趋势”的主题报告，详细分享了先进碳化硅半导体器件结构及进展，国内碳化硅功率器件发展现状及展望。报告指出，随着新能源汽车、光伏、充电桩等应用对系统效率的不断追求，碳化硅功率半导体市场将迎来前所未有的增速；国内碳化硅产业链已经趋于完整，在材料、制造、设计等方面与国际领先水平的差距正在迅速缩小；国内最新一代的碳化硅功率器件在性能与可靠性方面完全符合车规级测试标准，有望实现主驱应用的突破。

中国电子科技集团公司第五十五研究所，副主任设计师李赟

《适用于万伏级IGBT器件研制的4H-SiC外延材料生长技术》

在万伏级IGBT（绝缘栅双极性晶体管）器件的研制中，使用4H-SiC（碳化硅）外延材料是一种常见的选择。中国电子科技集团公司第五十五研究所，副主任设计师李赟做了“适用于万伏级IGBT器件研制的4H-SiC外延材料生长技术”的主题报告，分享了4H-SiC高速外延关键技术，以及万伏级4H-SiCn沟道IGBT研制验证。报告指出，SiC IGBT器件低比导通电阻的优势明显，在高压领域的应用优势得到初步展示，亟待联合攻关实现工程应用；SiC IGBT单只芯片的电流有待进一步提高，为实现该目标，高质量SiC 外延材料是关键，需要单晶与外延协同攻关。对外延缺陷控制的研究重心将从直接导致器件失效的表面形貌缺陷转化为导致器件可靠性退化的体缺陷。

快克智能装备股份有限公司市场总监沈懿俊

《SiC封装银烧结工艺及IGBT功率模块封装成套解决方案》

SiC封装银烧结工艺是用于碳化硅功率模块封装的关键工艺。它主要用于实现碳化硅芯片和散热基板之间的电气连接和热传导。快克智能装备股份有限公司市场总监沈懿俊 做了“SiC封装银烧结工艺及IGBT功率模块封装成套解决方案”的主题报告，详细分享了IGBT模块封装工艺&设备，半导体功率模块自动化生产线、在线银烧结工艺设备、离线式银烧结设备、纳米银烧结等内容，并结合当前应用中的难题痛点，分享了功率半导体封装自动化产线解决方案。

上海芯钬量子科技有限公司高级产品研发经理曹雅婧

《基于SinoTCAD软件的功率半导体器件仿真技术开发和应用》

功率半导体器件仿真技术在设计、优化和分析功率半导体器件中发挥着重要的作用。有助于设计验证、特性分析、参数优化、热管理、可靠性评估和寿命预测等方面。它可以减少试错成本、加快产品开发周期，并帮助实现更高性能、可靠性和效率的功率半导体器件。上海芯钬量子科技有限公司高级产品研发经理曹雅婧做了题为“基于SinoTCAD软件的功率半导体器件仿真技术开发和应用”的主题报告，详细分享了仿真在器件研发中的作用，一些关键物理方程、模型，仿真软件的工作流程，并剖析部分典型案例。报告指出，功率器件数值仿真的难点和挑战涉及网络精细化控制、模型合理应用、SiC及GaN化合物半导体材料参数的准确性，收敛性，以及2D/3D结构仿真速度需要提升。

上海陆芯电子科技有限公司市场技术总监曾祥幼

《基于先进IGBT的可靠性及FA研究》

可靠性及FA研究对于提高器件产品可靠性、优化设计和制造流程、降低成本、提高效率以及推动技术创新和发展，保证器件在各种应用领域中的稳定工作具有至关重要的作用。上海陆芯电子科技有限公司市场技术总监曾祥幼做了题为“基于先进IGBT的可靠性及FA研究”的主题报告，分享了 IGBT可靠性测试条件、IGBT故障模式与机理 、IGBT寿命预测与寿命模型等内容，并分析了典型失效案例。

上海仙工智能科技有限公司半导体事业部总经理于承东

《助力集成商打造半导体行业智能物流解决方案》

对于半导体行业而言，智能物流解决方案可以提高供应链的可管理性和效率，降低成本，提高交付准时性和可靠性，并提供更好的安全和风险管理控制。上海仙工智能科技有限公司半导体事业部总经理于承东做了题为“助力集成商打造半导体行业智能物流解决方案”的主题报告，报告详细分析了当前半导体晶圆搬运痛点、半导体封测痛点，半导体仓储环节痛点，以及半导体行业工序间不匹配、效率低等课题，并结合具体案例，分享了高效实用且有针对性的解决方案。

北京中电科电子装备有限公司副总经理刘国敬

《IGBT及三代半器件减薄工艺解决方案》

IGBT和第三代半导体器件的减薄工艺是一种常用的技术，在提高功率密度、散热性能、性能和效率，以及实现器件集成和微型化等方面发挥着重要的作用。对于满足高功率应用需求、提高能源利用效率和推动半导体技术的发展具有重要意义。北京中电科电子装备有限公司副总经理刘国敬做了题为“IGBT及三代半器件减薄工艺解决方案”的主题报告，分享了多种减薄工艺、IGBT硅基减薄设备应用、SiC材料及器件加工工艺及设备应用，并结合SiC衬底制程的关键技术，具体介绍了多种相关减薄工艺解决方案与设备。

河北工业大学教授、天津赛米卡尔科技有限公司董事长张紫辉

《GaN和SiC功率电子器件数理建模与分析》

GaN和SiC功率电子器件的数理建模对于设计和优化、系统级仿真、温度分析和热管理、可靠性评估，以及降低开发成本和时间发挥着重要作用。河北工业大学教授、天津赛米卡尔科技有限公司董事长张紫辉做了题为“GaN和SiC功率电子器件数理建模与分析”的主题报告，报告介绍了沟槽型GaN SBD的建模与器件物理、GaN基准垂直SBD的建模与制造、陷阱对GaN基SBD和MIS结构SBD的影响，以及其他类型电力设备的建模等方面技术研究进展与成果。

无锡芯鉴半导体技术有限公司总经理闫大为

《面向碳化硅及氮化镓功率器件的EMMI测试技术》

EMMI测试技术在碳化硅和氮化镓功率器件的研发、生产和故障分析中发挥着重要作用，有助于改进器件设计、优化制造过程，并提高器件的可靠性和性能。无锡芯鉴半导体技术有限公司总经理闫大为做了题为“面向碳化硅及氮化镓功率器件的EMMI测试技术”的主题报告，器件失效是指其功能完全或部分丧失，参数漂移退化，或间歇性出现以上情况，失效模式是产品失效的外在表现，有开路、短路、时开时断、功能异常、参数漂移等，器件失效涉及到结构性失效、热失效、电失效、腐蚀性失效等，失效分析的目的是揭示失效的原因，反馈到涉及和制造端，最终解决问题。报告详细介绍了器件失效与EMMI，EMMI的工作原理等技术内容，并分享了具体的应用案例，涉及GaN HEMT的结温分布，GaN HEMT栅极漏电流的退化过程等。

中车半导体副总工程师刘国友

《国产IGBT技术进展及市场现状》

IGBT技术经过多年的发展和研究，在设计、制造和应用方面取得了显著的进展。随着技术的不断进步和创新，国产IGBT技术有望在更广泛的应用领域中发挥更重要的作用。中车半导体副总工程师刘国友做了“国产IGBT技术进展及市场现状”的主题报告，报告分享了国内IGBT发展状况，车规IGBT技术发展，以及从硅基到化合物衬底技术挑战等内容，报告介绍了国内面向轨道交通、输配电高压应用的高压IGBT技术，以及基于全铜工艺的高性能IGBT等技术的最新研究进展。其中，面向柔性直流输电和新能源并网应用的超大功率压接型IGBT技术首创世界最大容量方形陶瓷封装技术，首创的子模组压接型结构，双面散热，均压均流特性优良。车规级IGBT技术进展涉及低损耗芯片与高效散热封装，薄片工艺，基于低温缓冲层的背面技术RET精细沟槽栅IGBT。报告指出，从硅基到化合物衬底技术上还面临着技术成熟度、工艺效率等方面的挑战器件结构决定性能，性能适用场景，功率半导体与电力电子技术相辅相成，两者产业生态会长期共同。

中科院上海微系统所博士后伊艾伦

《“万能离子刀”技术的碳化硅异质集成薄膜材料与器件研究》

碳化硅异质集成薄膜材料与器件在诸多领域中具有广阔的应用前景，其技术不断发展和创新将进一步推动碳化硅材料的应用拓展，并为各种领域的高性能电子器件提供更加先进和多功能的解决方案。中科院上海微系统所博士后伊艾伦做了题为“万能离子刀”技术的碳化硅异质集成薄膜材料与器件研究”的主题报告，后摩尔时代，异质集成技术备受关注。报告详细分享了从SiCOI材料制备与表征，光量子光器件，MEMS技术研究与应用的最新进展与成果，涉及热失配抑制与工艺、薄膜质量修复机理与工艺，4H-SiCOI量子光学、基于SiCOI的热流传感器研究等内容。其中，对于集成光电子芯片，报告指出发展的主要方向是多功能材料平台与CMOS兼容。SiC具有全面的光电特性，是面向集成光电芯片的理想材料。其研究团队未来3-5年将重点发展6、8英寸SiC复合衬底材料制备技术并通过器件验证，进一步推动中试/小批量生产。

苏州宝士曼半导体设备有限公司中国区总监田天成

《先进烧结技术在第三代半导体功率模块中的应用》

先进烧结技术在第三代半导体功率模块中的应用为实现高性能、高可靠性的器件提供了关键的制造方法和工艺支持。苏州宝士曼半导体设备有限公司中国区总监田天成做了题为“先进烧结技术在第三代半导体功率模块中的应用”的主题报告，分享了功率模块封装的发展趋势，深入分析了有压银烧结影响因素，并结合具体的案例介绍了有效的有压银烧结解决方案与应用等内容。功率芯片尺寸越来越小，功率密度，结温越来越高；对器件的热管理以及热可靠性要求越来越高。报告认为，以银、铜为代表的金属微纳米颗粒烧结技术必将批量取代传统铅锡焊技术。金属微纳米颗粒低温烧结技术将成Sic功率器件封装的核心工艺技术之一。高效率、多通道散热设计是未来大功率器件封装的关键技术。高粘性、高Tg温度树脂材料应用与需求将更为广泛。有压银烧结有诸多影响因素，压力是影响银烧结品质的主要因素，如何提供准确，稳定的烧结压力是车规级功率模块散热以及可靠性关键。

江苏宏微科技股份有限公司市场经理苗硕

《新型功率器件技术进展及其在电动汽车中的应用》

新型功率器件技术不断推动功率电子领域的创新和发展，为高效能、高性能和高可靠性的电力系统提供了新的解决方案。江苏宏微科技股份有限公司市场经理苗硕做了题为”新型功率器件技术进展及其在电动汽车中的应用“的主题报告，新一代功率器件是助力新能源汽车领域发展的核心器件，报告结合当前市场趋势，分享了新一代功率芯片技术、新一代功率模块技术发展，并分享了宏微科技在车规IGBT模块、标准主驱模块等产品的最新进展。报告指出，随着新能源汽车的快速渗透，车规功率器件获得爆发式的增长，短期内Si基IGBT扮演着主角，虽然其功率密度已接近理论极限，但新结构和新封装的引入升级仍推动着车规IGBT市场规模的扩大；SiC器件在Inverter、OBC场景获得加快导入的势头，成本和长期可靠性持续优化。定制车规级功率半导体可以最大化发挥系统综合优势，有效支撑电控和整车大规模正向开发规划。

本次论坛在NEPCON China 2023 电子展(第三十一届国际电子生产设备暨微电子工业展览会)期间同期举办，展会汇聚600个企业及品牌展示PCBA全球首发新品，包括表面贴装（SMT）、智能工厂及自动化技术、点胶喷涂、测试测量、半导体封测、电子制造服务（EMS)，元器件等展区。论坛与展会优势力量携手，共享共赢，汇集产业资源，共同助力加速产业的技术进步和创新发展。