核心提示：由深圳智芯微電子科技有限公司牽頭制定，遵循CASAS（第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟）標(biāo)準(zhǔn)制定流程，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)起草小組會議討論

由深圳智芯微電子科技有限公司牽頭制定，遵循CASAS（第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟）標(biāo)準(zhǔn)制定流程，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)起草小組會議討論、廣泛征求意見、委員會草案投票等流程，團體標(biāo)準(zhǔn)T/CASAS 022—2022《三相智能電表用氮化鎵場效應(yīng)晶體管通用技術(shù)規(guī)范》于2022年12月9日正式面向產(chǎn)業(yè)發(fā)布。

氮化鎵具有寬禁帶、高擊穿電場、高電子飽和速率及抗輻射能力等一系列優(yōu)點，在電網(wǎng)中的三相智能電表及小型線路終端有廣闊的應(yīng)用前景。隨著電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的不斷擴展，新一代三相智能電表及小型線路終端的正在推廣使用，市場需求量巨大。相比傳統(tǒng)三相智能電表及小型線路終端，新一代三相智能電表及小型線路終端內(nèi)部的電源轉(zhuǎn)換模組通過使用氮化鎵材料開關(guān)器件替換傳統(tǒng)的使用硅(Si)基材料開關(guān)器件，提高了電源轉(zhuǎn)換效率，減少了電力消耗、降低了電源溫度，獲得了更好的穩(wěn)定性，同時也在使用中節(jié)省更多的電力投入，在應(yīng)用的場景中降低線損。目前，業(yè)內(nèi)尚未針對在三相智能電表及小型線路終端使用氮化鎵功率器件的標(biāo)準(zhǔn)。且因行業(yè)內(nèi)各單位的測試儀器型號不同，抽樣標(biāo)準(zhǔn)、測試條件、操作方法等條件也各有不同，使得產(chǎn)業(yè)內(nèi)從業(yè)人員在使用氮化鎵器件過程中，難以在較統(tǒng)一的條件下比較氮化鎵性能。希望借此標(biāo)準(zhǔn)的制定，有效規(guī)范氮化鎵器件在電網(wǎng)等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動氮化鎵功率器件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

T/CASAS 022—202X《三相智能電表用氮化鎵場效應(yīng)晶體管通用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了應(yīng)用于三相智能電表的氮化鎵場效應(yīng)晶體管的術(shù)語和定義、符號和縮略語、技術(shù)要求、試驗方法、檢測規(guī)則以及包裝、運輸及儲存。適用于三相智能電表用關(guān)態(tài)源漏電壓V_DS額定值為900 V、系統(tǒng)輸出功率范圍20 W - 100 W、工作頻率40 kHz - 500 kHz的氮化鎵場效應(yīng)晶體管。小型線路終端等應(yīng)用領(lǐng)域電源模塊中的晶體管可參考使用。

本標(biāo)準(zhǔn)下載地址：

http://www.casa-china.cn/uploads/soft/221209/12_1110055891.pdf

【主要起草單位】

深圳智芯微電子科技有限公司、深圳市國電科技通信有限公司、珠海鎵未來科技有限公司、廣州廣電計量檢測股份有限公公司、工業(yè)和信息化電子第五研究所、泰克科技（中國）有限公司、佛山市國星光電股份有限公司、東莞南方半導(dǎo)體科技有限公司、浙江大學(xué)、南方科技大學(xué)、廈門華聯(lián)電子股份有限公司、北京第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。

【主要起草人】

王祥、洪海敏、溫雷、曾凡明、李汝冠、賀致遠、孫川、馬勝國、武占俠、顧才鑫、謝健興、喬良、李勝、董澤政、汪青、鄭智斌、高偉。

【公司介紹】

深圳智芯微電子科技有限公司（以下簡稱“深圳智芯”）成立于2020年5月28日，是北京智芯微電子科技有限公司全資子公司，掛牌 “工業(yè)芯片研究院”，注冊資本5000萬元，是國家電網(wǎng)公司在粵港澳大灣區(qū)設(shè)立的高端工業(yè)芯片科技創(chuàng)新企業(yè)，是智芯公司珠三角工業(yè)芯片生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈骨干支撐單位，以“鑄造工業(yè)最強芯為使命”，致力于突破高端工業(yè)芯片關(guān)鍵技術(shù)，打造成為卓越的工業(yè)芯片創(chuàng)新企業(yè)。

2021年10月，深圳智芯《深港工業(yè)芯片研究院研發(fā)實驗中心》作為首批入駐“深圳國資國企產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心”項目完成簽約，并于2022年5月完成正式辦公入駐。“深圳國資國企產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心”是河套深港科技創(chuàng)新合作區(qū)打造的又一個綜合性科技創(chuàng)新載體，有助于向深圳的國資國企開發(fā)共享工業(yè)芯片研究院的研究能力，加深與深圳國資國企的合作深度。深圳智芯研發(fā)實驗中心主要圍繞芯片設(shè)計、芯片FT及可靠性測試、物聯(lián)感知三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，重點開展工業(yè)芯片仿真設(shè)計、高性能芯片封裝開發(fā)、高可靠性工業(yè)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等研發(fā)，具備晶圓CP測試、芯片FT測試、器件可靠性測試等能力。

深圳智芯積極對外合作，搭建工業(yè)芯片研發(fā)創(chuàng)新平臺。充分利用深港合作區(qū)產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢，與南方科技大學(xué)、廣州工業(yè)大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、香港科技大學(xué)、香港城市大學(xué)、鵬城實驗室等開展第三代半導(dǎo)體，模擬芯片等技術(shù)合作和成果轉(zhuǎn)化。與南方科技大學(xué)深港微電子學(xué)院建立 “能源物聯(lián)感知聯(lián)合實驗室”,與廣東工業(yè)大學(xué)集成電路學(xué)院建立“智慧電源管理聯(lián)合實驗室”，積極參與合作區(qū)“灣區(qū)芯谷”計劃，推動高校、科研機構(gòu)合作和項目落地。

深圳智芯自成立以來，積極開展工業(yè)芯片領(lǐng)域布局，根據(jù)自身發(fā)展及行業(yè)業(yè)務(wù)需求，目前已在第三代半導(dǎo)體功率芯片、模擬芯片、通信芯片、傳感芯片等4個方向開發(fā)出一系列的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。

在第三代半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)域，針對工業(yè)場景高穩(wěn)定性以及高效率的應(yīng)用需求，提出采用GaN功率器件替代傳統(tǒng)Si功率器件的產(chǎn)品研發(fā)策略。公司主打的開陽系列產(chǎn)品具備更高的耐壓能力，研發(fā)團隊基于多層場板結(jié)合柵極泄流電阻設(shè)計，通過采用與低壓Si MOS Cascode級聯(lián)的方式，使得開陽SCB110產(chǎn)品，具備1100V的額定耐壓能力，其瞬態(tài)擊穿電壓可超過1500V，由其所制備的電源產(chǎn)品具備接地故障條件下連續(xù)4小時穩(wěn)定工作的能力；此外，即使是應(yīng)用于220V輸入條件下的SCB102產(chǎn)品，其額定擊穿電壓為650V，但瞬態(tài)擊穿電壓達到1200V以上，高于目前常規(guī)器件產(chǎn)品800V的瞬態(tài)擊穿電壓水平。

目前，公司研發(fā)的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品主要為覆蓋650-1100V額定電壓等級的高可靠性GaN功率器件，主要應(yīng)用于各類單、三相供電條件下的工業(yè)電源模組中。主要有：適用于220V輸入、60~120W工業(yè)電源應(yīng)用的650V耐壓等級的SCB102產(chǎn)品，主要應(yīng)用于電力交換機電源及無人機防御系統(tǒng)；適用于380V輸入、5~20W工業(yè)電源的900V耐壓等級的SCB109產(chǎn)品，主要應(yīng)用于三相智能電表及小型線路終端；適用于380V輸入、20~60W工業(yè)應(yīng)用的1100V耐壓等級的SCB110產(chǎn)品，主要應(yīng)用于電網(wǎng)配網(wǎng)側(cè)各類融合終端、能源控制器等裝置中。

工業(yè)級GaN功率器件產(chǎn)品

基于開陽系列產(chǎn)品制備的工業(yè)電源模組，整體體積可縮小10%以上，使用壽命將從平均7.8年提高到10年以上，電力轉(zhuǎn)換效率將由傳統(tǒng)的70%提升至85%以上，該系列器件可廣泛應(yīng)用于各類低壓配網(wǎng)側(cè)終端、智能斷路器、三相電表、物聯(lián)表等電力行業(yè)設(shè)備。下一步，深圳智芯公司將針對工業(yè)電源應(yīng)用，研制耐壓等級達到1200V以上，更大功率應(yīng)用的分立器件，并開發(fā)和驅(qū)動以及控制器集成的AC-DC電源芯片，推動能源電力由高碳向低碳轉(zhuǎn)變，響應(yīng)“雙碳”目標(biāo)對電力工業(yè)高效、節(jié)能以及低碳的要求，為工業(yè)電源領(lǐng)域的節(jié)能減排和雙碳目標(biāo)達成提供助力。