2017-09 摘自：大國重器

? ? ? ? ?美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室傳感器與電子器件部（SEDD）向工業(yè)界尋求新的碳化硅（SiC）功率半導(dǎo)體封裝方法，希望尋求工業(yè)界幫助解決傳統(tǒng)封裝所面臨的局限性，支持SiC功率器件的**進(jìn)展應(yīng)用于軍事和商業(yè)領(lǐng)域。

項(xiàng)目背景?

? ? ? ??陸軍研究人員表示，傳統(tǒng)的功率封裝方法是實(shí)現(xiàn)SiC功率器件技術(shù)的性能優(yōu)勢的限制因素。SiC等的寬禁帶功率半導(dǎo)體性能已遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)硅（Si）功率技術(shù)的性能，SiC的功率密度高于Si功率器件兩倍以上，使其成為軍事和商業(yè)應(yīng)用的下一代大功率開關(guān)器件的**。

? ? ? ? ?傳統(tǒng)的功率封裝方法需要在多方面進(jìn)行改善，如寄生電感、散熱能力、可靠性、瞬態(tài)熱緩解、平面封裝和標(biāo)準(zhǔn)消減制造等。

項(xiàng)目目標(biāo)?

? ? ? ? ?該項(xiàng)目名稱為功率半導(dǎo)體**封裝（APPS）II項(xiàng)目。項(xiàng)目目標(biāo)是尋求高功率應(yīng)用的**半導(dǎo)體器件的多芯片封裝技術(shù)，并展示可以顯著改善傳統(tǒng)封裝方式的**模塊設(shè)計(jì)。

? ? ? ? ?陸軍研究人員希望工業(yè)界開發(fā)**的多重物理場量解決方案來開發(fā)功率模塊，以解決低壓（600 V至3.3 kV）、中等電壓（3.3 kV - 10 kV）和高壓（10 kV - 24 kV）SiC器件中的電、熱和熱機(jī)械問題，取決于所涉及的電壓等級和電流水平。電問題包括高dv / dt能力、局部放電、電磁干擾（EMI）、來自寄生電容的共模電流、電感、銑刀電容以及內(nèi)部/外部電氣連接等。熱問題包括散熱、瞬態(tài)吸收、封裝熱阻以及內(nèi)部/外部熱接口等。熱機(jī)械問題包括合適的界面材料、熱膨脹系數(shù)匹配以及熱和功率循環(huán)能力等。

提案要求?

? ? ? ? ?提案須提供創(chuàng)新的封裝解決方案，包括創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程、數(shù)值分析、新穎配置、熱管理、**制造技術(shù)、新材料、電子部件（門驅(qū)動器、保護(hù)、無源器件）等。陸軍研究實(shí)驗(yàn)室鼓勵工業(yè)界、研究機(jī)構(gòu)及學(xué)術(shù)界合作共同提案，以實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃的整體目標(biāo)。

項(xiàng)目資金?

? ? ? ? ? 未來三年將授予4個合作協(xié)議，每個合同約2500萬美元。

延伸閱讀?

? ? ? ? ? 美國陸軍一直重視SiC功率器件在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，于2013年開始尋求下一代SiC軍用高壓開關(guān)器件，并資助工業(yè)界研發(fā)SiC功率器件。

? ? ? ? ?2016年3月，美國陸軍向美國通用**公司投資2100萬美元，開發(fā)支持高壓下一代地面車輛電力系統(tǒng)的SiC功率電子，為期18個月。該項(xiàng)目將結(jié)合通用**公司的SiC MOSFET技術(shù)和氮化鎵器件優(yōu)勢，開發(fā)15kW、28Vdc/600Vdc雙向轉(zhuǎn)換器，要求器件尺寸小于當(dāng)時硅基電力電子產(chǎn)品的50%且功率提高一倍。

? ? ? ? ?2017年3月，美國陸軍向美國通用**公司投資4100萬美元，繼續(xù)開發(fā)支持高壓下一代地面車輛電力系統(tǒng)的SiC功率電子，為期24個月。該項(xiàng)目將在200kW發(fā)動機(jī)中展示通用**公司的SiC MOSFET技術(shù)優(yōu)勢。

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