迎合AI基础建设与电动车创造庞大能源需求,工研院近期叁与日本国际电子制造关连展(NEPCON JAPAN),便以「车用碳化矽技术解决方案」、「直流电网技术解决方案」及「氮化??元件整合封装解决方案」3大主题,展示逾14项前瞻技术成果,并携手台湾厂商,加速研发成果产业化与国际布局,持续强化在先进电子与半导体领域的竞争优势。
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| 工研院近期於日本国际电子制造关连展(NEPCON JAPAN)现场展出14项前瞻技术成果,展现台湾碳化矽技术研发实力。 |
工研院电子与光电系统研究所所长张世杰表示,碳化矽(SiC)因为具有高效率、高功率密度、耐高压高温、体积小、重量轻等优势,已是目前全球最广泛应用的功率模组之一。工研院长期投入化合物功率半导体的技术研发,不仅积极协助台湾厂商开发出「车载碳化矽技术解决方案」,已导入本土元件制造、模组封装及系统业者;更成立「功率模组测试实验室」,提供台湾车用电子厂商功率模组的测试及验证服务。
此次叁展便特别携手电动车动力系统新创公司「捷能动力科技」,共同发表「高功率密度三合一动力系统」,既整合电动马达、马达控制和减速器,并采用工研院自主研发设计的1700V/400A碳化矽功率晶片、模组及散热鳍片技术,实现从晶片、功率模组到动力系统一体化MIT打造。
目前已成功通过第三方动力系统测试,完成台湾、美国专利布局。不仅展现电动车动力系统整合的国产化实力;更可??透过关键元件与系统层级的深度整合,展现台湾碳化矽技术於高电压、高功率车用动力系统的研发实力与应用潜力,以及车载半导体的元件「全制程」实力,有??带动国内外大厂洽谈合作,加速台湾研发成果产业化与国际布局,在碳化矽产业提升市场竞争力。
例如在「车用碳化矽技术解决方案」专区,工研院也展出与第三类半导体材料厂「超能高新」携手开发之氮化矽「陶瓷基板(Active Metal Brazing Substrate;AMB)」基板,具备高可靠度、高耐热特性的先进封装基板技术,满足车用电力电子对高功率密度与长期可靠度的需求。也和日本名古屋大学共同开发「30kW快充充电桩直流转换器」,具体应对电动车快充市场对於高效率、高功率密度电力转换系统的关键需求。
在「氮化??(GaN)元件整合封装解决方案」专区,工研院展出自主研发的「650V垂直式氮化??功率晶片」及相关元件封装技术。透过模拟将垂直式氮化??元件封装最隹化,提升元件耐压能力与功率密度,同时兼顾系统可靠度与制造弹性。未来将可广泛应用於车载驱动及充电、工业用机器人的马达驱动系统、AI资料中心等,展现氮化??元件於高效率电力电子应用的发展潜力。
值得一提的是,在「直流电网技术解决方案」专区,工研院还锁定AI资料中心在节能与储能系统上的需求,建立从化合物半导体元件、模组封装到系统整合的完整解决方案。例如开发出电池储能系统(Battery Energy Storage System;BESS)当中重要的转换系统「固态继电器(Solid-State Relay)」,以及整合碳化矽功率模组。可有效提升电力转换效率、提高系统弹性,并改善传统机械式继电器的可靠度性能,特别适用於AI资料中心及电动乘用车充电应用,协助业者抢攻全球电力基础设施商机。