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宽禁带功率半导体器件封装集成技术与可靠性优化研究

Guest Editor's Message on the Special Issue on Packaging Integration Technology and Reliability Optimization of Wide Bandgap Power Semiconductor Devices

作者 王来利
期刊 电工技术学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 40 卷 第 16 期
技术分类 功率器件技术
技术标签 宽禁带半导体 SiC器件 GaN器件 可靠性分析
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 王来利 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society
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随着“双碳”目标推进和能源结构转型,以碳化硅、氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体器件因其高频、高压、高效及耐高温特性,在电力电子装备中应用前景广阔。然而,传统硅基器件的封装技术难以满足其性能与可靠性需求,已成为产业发展的瓶颈。为突破宽禁带器件大规模应用的技术难题,亟需研究其失效机理、新型封装结构、互连技术、驱动保护设计、多芯片并联建模及应用场景下的可靠性优化方法。《电工技术学报》推出该专题,收录10篇高水平论文,涵盖上述五个研究方向,旨在促进学术交流、技术进步与成果转化。
随着"双碳"进程加快和能源转型优化,电力电子装备作为未来实现清洁能源并网、传输和利用等相关环节的核心扮演着愈发重要的作用,以碳化硅、氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体器件相对传统硅基器件具有高频、高压、高效及耐高温等优异特性,因而具有广阔的应用前景.然而,传统硅基电力电子器件的封装集成技术无法满足宽禁带半导体器件的性能与可靠性需求,该问题已成为制约整个产业发展的技术瓶颈.面对宽禁带功率半导体器件从理论走向大规模应用的技术难题,掌握其客观演变规律,研究在不同应用场景下的封装集成技术及可靠性优化的新理论、新方法与新技术,以提升宽禁带功率半导体器件性能与可靠性,已成为国内外专家、学者和工程人员共同关注的焦点.为促进宽禁带功率半导体器件规模化、标准化工程应用的发展,进一步繁荣学术交流、推进技术进步、共享科研成果,《电工技术学报》策划"宽禁带功率半导体器件封装集成技术与可靠性优化研究"专题.本期特刊最终发表了 10 篇优秀论文,涵盖以下五个研究领域:①宽禁带电力电子器件失效机理研究;②驱动保护创新设计方案;③新型封装结构及互连技术;④多芯片并联建模与优化设计;⑤宽禁带功率半导体器件的应用.
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的SiC/GaN功率器件应用具有重要指导意义。封装集成与可靠性优化技术可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和电动汽车充电设备的功率模块设计。特别是在高频高压应用场景下,新型封装结构和互连技术有助于提升产品功率密度,多芯片并联建模可优化大功率产品的并联均流性能。失效机理研究和可靠性优化方法对提高产品可靠性、延长使用寿命具有重要价值。这些技术创新将助力阳光电源在高效率、高可靠性产品研发方面保持领先优势。