由深圳智芯微電子科技有限公司牽頭制定，遵循CASAS（第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術戰(zhàn)略聯(lián)盟）標準制定流程，經(jīng)過標準起草小組會議討論、廣泛征求意見、委員會草案投票等流程，團體標準T/CASAS 022—2022《三相智能電表用氮化鎵場效應晶體管通用技術規(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用前景。隨著電網(wǎng)業(yè)務需求的不斷擴展，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)部的電源轉換模組通過使用氮化鎵材料開關器件替換傳統(tǒng)的使用硅(Si)基材料開關器件，提高了電源轉換效率，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準。且因行業(yè)內(nèi)各單位的測試儀器型號不同，抽樣標準、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。希望借此標準的制定，有效規(guī)范氮化鎵器件在電網(wǎng)等工業(yè)領域的應用，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晶體管通用技術規(guī)范》規(guī)定了應用于三相智能電表的氮化鎵場效應晶體管的術語和定義、符號和縮略語、技術要求、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的氮化鎵場效應晶體管。小型線路終端等應用領域電源模塊中的晶體管可參考使用。
本標準下載地址：
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、東莞南方半導體科技有限公司、浙江大學、南方科技大學、廈門華聯(lián)電子股份有限公司、北京第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(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)芯片關鍵技術，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計、芯片F(xiàn)T及可靠性測試、物聯(lián)感知三大業(yè)務領域，重點開展工業(yè)芯片仿真設計、高性能芯片封裝開發(fā)、高可靠性工業(yè)電源拓撲結構等研發(fā)，具備晶圓CP測試、芯片F(xiàn)T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)學研優(yōu)勢，與南方科技大學、廣州工業(yè)大學、西安電子科技大學、香港科技大學、香港城市大學、鵬城實驗室等開展第三代半導體，模擬芯片等技術合作和成果轉化。與南方科技大學深港微電子學院建立 “能源物聯(lián)感知聯(lián)合實驗室”,與廣東工業(yè)大學集成電路學院建立“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)芯片領域布局，根據(jù)自身發(fā)展及行業(yè)業(yè)務需求，目前已在第三代半導體功率芯片、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)權的產(chǎn)品。
在第三代半導體功率器件領域，針對工業(yè)場景高穩(wěn)定性以及高效率的應用需求，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合柵極泄流電阻設計，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)電源應用的650V耐壓等級的SCB102產(chǎn)品，主要應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)應用的1100V耐壓等級的SCB110產(chǎn)品，主要應用于電網(wǎng)配網(wǎng)側各類融合終端、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用于各類低壓配網(wǎng)側終端、智能斷路器、三相電表、物聯(lián)表等電力行業(yè)設備。下一步，深圳智芯公司將針對工業(yè)電源應用，研制耐壓等級達到1200V以上，更大功率應用的分立器件，并開發(fā)和驅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變，響應“雙碳”目標對電力工業(yè)高效、節(jié)能以及低碳的要求，為工業(yè)電源領域的節(jié)能減排和雙碳目標達成提供助力。
未來，深圳智芯將充分發(fā)揮深港科技創(chuàng)新合作區(qū)獨特的區(qū)位優(yōu)勢、政策優(yōu)勢，聯(lián)合各方，以創(chuàng)新研發(fā)、國際合作、生態(tài)協(xié)同等方式，重點開展第三代半導體功率器件、模擬、傳感等芯片及AI算法研發(fā)，實現(xiàn)工業(yè)芯片設計及算法等關鍵技術突破，開展5G、通信仿真驗證系統(tǒng)及第三代半導體測試驗證測試環(huán)境建設，加速解決“卡脖子”關鍵技術問題，提升核心芯片技術的國產(chǎn)替代能力，逐步開展在電力物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、工業(yè)控制、軌道交通、汽車電子等領域的示范應用，為我國工業(yè)芯片國產(chǎn)替代和工業(yè)強國建設貢獻積極力量。
（來源：第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術戰(zhàn)略聯(lián)盟）
