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意法半導體和Leti合作開發矽基氮化鎵功率轉換技術

本文作者:意法半導體       點擊: 2018-10-02 09:08
前言:
 2018年9月28日— 橫跨多重電子應用領域的全球領先半導體供應商意法半導體(STMicroelectronics,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)和CEA Tech旗下之研究所Leti宣布合作研發矽基氮化鎵(GaN)功率切換元件製造技術。該矽基氮化鎵功率技術將讓意法半導體滿足高效能、高功率的應用需求,包括混動和電動汽車車載充電器、無線充電和伺服器。
 
本合作計畫之重點是在200mm晶圓上開發和驗證製造先進矽基氮化鎵架構的功率二極體和電晶體。研究公司HIS預測,該市場將在2024年前將保持超過20%的年複合成長率。意法半導體和Leti利用IRT奈米電子研究所的框架計劃,在Leti的200mm研發線上開發製程技術,預計在2019年完成可供驗證的工程樣品。同時,意法半導體還將建立一條高品質生產線,包括GaN/Si異質磊晶製程,並計劃2020年前在法國圖爾前段製程晶圓廠進行首次生產。
 
此外,有鑒於矽基氮化鎵技術對電源產品應用的吸引力,Leti和意法半導體正在評估高密度電源模組所需的先進封裝技術。
 
意法半導體汽車與離散元件產品部總裁Marco Monti表示,「在認識寬帶隙半導體令人難以置信的價值後,意法半導體與CEA-Leti開始合作研發矽基氮化鎵功率元件的製造和封裝技術。意法半導體擁有經過市場檢驗之生產可靠的高質量產品製造能力,於此次合作之後,我們將進一步擁有產業最完整的GaN和SiC產品和功能組合。」
 
Leti執行長Emmanuel Sabonnadiere則表示,「Leti的團隊利用其200mm通用平台全力支援意法半導體矽基氮化鎵功率產品的策略規劃,並完成準備將該技術移轉到意法半導體圖爾工廠的矽基氮化鎵專用生產線。此項合作需要雙方團隊的共同努力,並利用IRT奈米電子研究所的框架計劃來擴大所需的專業知識並在元件和系統層面從頭開始創新。」
 
註釋:
相較於採用矽 (Silicon)等傳統半導體材料的元件,更高的工作電壓、頻率和溫度是寬帶隙半導體材料GaN製程元件的優勢。除了功率氮化鎵技術外,意法半導體同時開發另外兩種寬帶隙技術:碳化矽(SiC)和射頻氮化鎵(GaN)。
在GaN領域除了與CEA-Leti合作外,意法半導體不久前還宣布與MACOM合作開發射頻矽基氮化鎵技術,其用於MACOM的各種射頻產品和意法半導體為非電信市場研發之產品。兩個研發計畫均使用GaN,很容易引起混淆,但是這兩種研發計畫使用結構不同的方法,其應用優勢也不同。例如,功率矽基氮化鎵技術適合在200mm晶圓上製造,而射頻矽基氮化鎵目前更適合在150mm晶圓上製造。無論哪種方式,由於低切換損失特性,GaN技術適用於更高工作頻率的產品應用。
另一方面,碳化矽元件的特性提供工作電壓更高、阻斷電壓超過1700V、崩潰電壓額定值超過1800V、低導通阻抗的產品,使其非常適用於需求能源效率和散熱性能出色的產品應用。藉由這些特性,SiC適用於電動汽車、太陽能逆變器和焊接設備等應用。
 
關於意法半導體
意法半導體(STMicroelectronics; ST)是全球領先的半導體公司,提供與日常生活息息相關的高效、智慧化產品及解決方案。意法半導體的產品無處不在,致力於與客戶共同努力實現智慧駕駛、智慧工廠、智慧城市和智慧家庭,以及下一代行動和物聯網產品。享受科技、享受生活,意法半導體主張以科技引領智慧生活(life.augmented)的理念。意法半導體2017年淨營收為83.5億美元,在全球各地擁有逾10萬客戶。詳情請瀏覽意法半導體公司網站:
http://www.st.com
 
關於Leti (法國)
為讓工業方案變得更智慧、節能和安全的小型化技術領域,CEA Tech的技術研究院Leti位居世界領先行列。成立於1967年,Leti是微米和奈米技術的先驅,為國際企業、中小企業和新創公司提供客製化、差異化的應用方案。Leti探索解決醫療健康、能源和數位化所面臨的重大挑戰。從感測器到數據處理和運算方案,Leti的多學科團隊為客戶提供深厚扎實的專業知識,以及世界一流的試製預產設施。該研究所擁有1,900多名員工、2,700項專利,以及91,500平方英尺的無塵室,執行明確的知識產權政策。其總部位於法國格勒諾布爾,並在矽谷和東京設有辦事處。Leti已經創辦了60家新創公司,且是Carnot Institutes網絡的成員。
 
CEA Tech則是法國新能源和原子能委員會(CEA)的技術研究委員會,是創新型研發、國防安全、核能、工業和基礎科學技術研究領域的一個重要參與者,被湯森路透評選為世界第二大創新研究組織。CEA Tech利用其獨有的創新驅動型文化和無與倫比的專業知識,開發和傳播新的工業技術,幫助客戶研製高階產品,同時提升市場競爭優勢。
 
關於奈米電子技術研究所(IRT)
Leti旗下之奈米電子技術研究所(IRT)的研發活動涉及訊息和通訊技術(ICT),特別是微電子和奈米電子技術領域。總部位於法國格勒諾布爾,IRT奈米電子研究所利用該地區經過檢驗的創新生態系統,開發能夠推動未來奈米電子發展的技術,並推動新產品開發,為現有技術開發新的應用(例如,物聯網)。IRT奈米電子的研發活動能夠讓世界深入瞭解3D整合、矽光子學和功率元件等新興技術對整合電路的影響。更多資訊請造訪:
www.irtnanoelec.fr
IRT奈米電子研究所是法國政府「Program Investissements d'Avenir」計劃企業,獲得政府資金資助,備案號為ANR-10-AIRT-05。

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