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IT之家 4 月 14 日消息，紅旗研發(fā)總院新能源開發(fā)院功率電子開發(fā)部與中國電子科技集團第 55 研究所聯(lián)合開發(fā)的一汽首款電驅(qū)用 750V 碳化硅功率芯片近期完成樣品流片，正式進入產(chǎn)品級測試階段。

750V 碳化硅功率芯片

功率芯片貼裝工藝驗證

碳化硅技術(shù)是新能源電驅(qū)系統(tǒng)發(fā)展的核心驅(qū)動力之一，未來 5 年車用碳化硅功率模塊的年復(fù)合增長率將達到 38.3%，市場規(guī)模將達到 44.13 億美元（IT之家備注：當(dāng)前約 303.17 億元人民幣）。作為電驅(qū)系統(tǒng)功率模塊的核心器件，碳化硅功率芯片仍然處于被國外芯片企業(yè)壟斷的狀態(tài)，成為限制我國新能源汽車快速發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。

紅旗功率電子開發(fā)部依托豐富的電驅(qū)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用經(jīng)驗，主導(dǎo) 750V 碳化硅功率芯片產(chǎn)品技術(shù)需求定義，聯(lián)合中電科 55 所，從結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝技術(shù)、材料應(yīng)用維度開展技術(shù)攻關(guān)，芯片比導(dǎo)通電阻達到 2.15mΩ?cm2，最高工作結(jié)溫 175℃，達到國際先進水平。

采用有限元仿真和工藝實驗相結(jié)合的方法，完成平面柵碳化硅芯片的元胞建模及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。開展 JFET 區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，使芯片在導(dǎo)通和阻斷性能之間取得最佳平衡；對終端結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化，提高終端保護效率，提升器件耐壓能力。

建立穩(wěn)定的碳化硅芯片薄片工藝，通過襯底減薄和激光退火的方法有效降低襯底電阻；采用柵介質(zhì)氧化及氧化后的氮化處理方法，降低界面態(tài)密度，完成一氧化氮退火工藝參數(shù)優(yōu)化及可靠性驗證，提高了溝道遷移率和閾值電壓穩(wěn)定性。

采用國產(chǎn)低缺陷襯底材料與高均勻性外延材料，進一步降低碳化硅功率芯片失效概率，提高芯片可靠性；應(yīng)用可支持銀燒結(jié)工藝的表面金屬層材料，大大提升了芯片散熱效果，可支持高溫下的穩(wěn)定安全工作。

平面柵元胞結(jié)構(gòu)示意圖

電場分布仿真示意圖

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