欧洲43家机构联手，打造了新型IGBT

近日，英飞凌科技股份公司宣布，欧洲合作项目 Power2Power 已成功完成。据介绍，三年来，欧洲43家产学研合作伙伴共同开发了具有更高功率密度和能效的新型功率半导体。功率半导体在能量转换的所有阶段都是必不可少的：电流的产生、传输和使用。尽管全球能源需求不断增加，但更高效的半导体为减少二氧化碳排放做出了重大贡献。大学、研究机构、中小企业和跨国公司参与了这个由 Infineon Technologies Dresden GmbH & Co. KG 协调的项目。

“气候变化是我们这个时代面临的巨大挑战，”英飞凌科技股份公司管理委员会成员兼首席数字化转型官 Constanze Hufenbecher 表示。“脱碳是限制全球变暖和保护子孙后代生计的唯一途径。如果我们要实现全球气候目标，就必须改变整个能源链的能源系统。我们必须严格利用所有三个可用的杠杆：加强清洁能源生产、显着提高能源效率和使过去以化石燃料为主的应用领域电气化。”

Power2Power 的综合努力使生产智能电力电子产品成为可能，以引导市场走向节能应用。这是对实现欧盟二氧化碳减排目标的重要贡献。该合作项目强大的合作伙伴关系和对创新的投资为创造和确保高素质工作做出了巨大贡献，从而支持德国联邦政府的 2025 年高科技战略。Power2Power 显着改进了高压功率半导体解决方案。这些基于硅的 IGBT 解决方案还具有可靠性和稳健性的特点，这在运输和（重型）工业应用中尤为重要，例如电动汽车和高速驱动的电池系统和充电器，

特别是在电动汽车领域，Power2Power 联盟开发的解决方案能够显着降低能源消耗和能源转换，电动汽车转换器和传动系统的效率超过 98%。该项目的成果还成功表明，电动汽车充电器的使用寿命可延长 1.5 倍，列车逆变器的成本可降低 30%。作为 ECSEL 计划（欧洲领导的电子元件和系统）的一部分，欧盟资助了合作。与此同时，新的关键数字技术 (KDT) Joint Undertaking 接管了 ECSEL 计划的持续活动。

KDT Joint Undertaking 代理执行董事 Yves Gigase 表示：“电力电子是欧洲最重要的关键产业之一，如果我们在欧洲要实现我们的气候目标，它将至关重要。” “在合作的 Power2Power 项目中，43 个联盟合作伙伴成功开发了新颖的解决方案，这些解决方案将持续增强欧洲微电子行业的竞争力，并增加其在全球市场的制造份额。该项目取得了显着改进，尤其是在技术方面，从而提高了可靠性。它还为未来IGBT芯片的大系列量产建立了一条中试线。”

Power2Power 项目的总金额为 7400 万欧元。德国的资金由德国联邦教育和研究部以及德国萨克森州和图林根州两个州提供。其他七个国家的合作伙伴也得到了各自国家当局的赞助。在最早将于 1 月启动的下一个项目 PowerizeD 中，一个由 62 个合作伙伴组成的联盟将致力于关键技术价值链中电力电子应用的数字化。在英飞凌的协调下，欧洲地区和供应链合作伙伴之间的合作将再次在该项目中发挥核心作用。PowerizeD 是确保欧洲在重要经济和技术领域的领导地位的下一步。

为从能源到电网的所有类型的能量转换都需要功率半导体。分立式 IGBT 和 IGBT 模块市场每年增长约 15%。最具竞争力的 IGBT 技术基于 300mm 硅晶圆。

Power2Power 将把高压硅基 IGBT 的技术前沿推向新的高度：提高功率密度并提高稳健性和可靠性。

Power2Power 将展示许多电源应用系统，具有更高的能源效率、更高的功率密度以及在其他方面：用于移动、工业和电网。

Power2Power 将在价值链上实施工业 4.0 方面的最新知识和成果。

Power2Power 结果将在欧洲大规模生产中得到利用：晶圆基板、晶圆加工、模块以及组装和封装制造。

Power2Power的愿景是为大大小小的欧洲高功率电子参与者提供强大的创新和生产能力。

在知识驱动的全球挑战的推动下不断发展，处理异常复杂的系统以及复杂的组件和制造过程。Power2Power 的目标旨在  通过加速电力电子元件和系统领域的理念向创新的转变，来培育一种整体的、数字化的试验线方法。在这个项目的过程中，欧洲工业在这一领域的国际领导地位将通过整个位于欧洲的供应链的数字化试点方法得到加强；与多个组织合作，在 异构电源-ECS 环境中结合不同学科和知识领域。

只有这些全面的努力才能实现智能电力电子产品的大批量生产，从而将市场转向节能应用，从而实现欧盟的二氧化碳减排目标（欧盟委员会，2018 年）。因此，经济增长和应对“能源”和“流动性”等重大社会挑战会  为欧洲公民保住有意义的工作。

Power2Power 的使命旨在为应对 2020 年及以后的欧洲政策的一些困难社会挑战提供解决方案。

凭借在欧洲开发和制造的电源 ECS，创新技术 以掌握高功率和高压电子领域最具挑战性的领域。几个 KPI 将允许控制项目的成功：

• 基于 300 毫米晶圆的 1700 伏以上硅基 IGBT 的首项合格技术

• 200°C 结温，允许功率密度提高 20%

• 寿命延长 50%

• 列车变流器使用损耗减少 10%

• 通过利用全球价值链中的工作流程和经过验证的高效半导体生产环境，创新知识驱动的试验线 2.0 方法 

• 利用增强型电源包的创新潜力开发具有 成本竞争力的系统解决方案

• 相互交叉开发和样品生产 以提升欧洲竞争力，并为虚拟化选定的技术和应用创新领域创造高技能工作岗位。

半导体行业观察