關(guān)鍵字:羅姆 SiC-SBD SiC-MOSFET 碳化硅
本產(chǎn)品于世界首次※成功實現(xiàn)SiC-SBD與SiC-MOSFET的一體化封裝。內(nèi)部二極管的正向電壓(VF)降低70%以上,實現(xiàn)更低損耗的同時還可減少部件個數(shù)。
生產(chǎn)基地在ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福岡縣),從6月份開始出售樣品,從7月份開始陸續(xù)量產(chǎn)?!鶕?jù)羅姆的調(diào)查(截至2012年6月14日)
現(xiàn)在,在1200V級別的逆變器和轉(zhuǎn)變器中一般使用Si-IGBT,但尾電流和外置FRD的恢復(fù)導(dǎo)致的功率轉(zhuǎn)換損耗較大,因此,更低損耗、可高頻動作的SiC-MOSFET的開發(fā)備受期待。但是,傳統(tǒng)的SiC-MOSFET,體二極管通電導(dǎo)致的特性劣化(導(dǎo)通電阻和正向電壓的上升/耐性劣化)和柵氧化膜故障等可靠性方面的課題較多,之前無法實現(xiàn)真正的全面導(dǎo)入。
此次,羅姆通過改善晶體缺陷相關(guān)工藝和元件構(gòu)造,成功地攻克了包括體二極管在內(nèi)的可靠性方面的所有課題。而且,與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比,單位面積的導(dǎo)通電阻降低了約30%,實現(xiàn)了芯片尺寸的小型化。
另外,通過獨創(chuàng)的安裝技術(shù),還成功將傳統(tǒng)上需要外置的SiC-SBD一體化封裝,使SiC-MOSFET的體二極管長久以來的課題—降低正向電壓成為可能。
由此,與一般的逆變器中所使用的Si-IGBT相比,工作時的損耗降低了70%以上,實現(xiàn)了更低損耗的同時,還實現(xiàn)了50kHz以上的更高頻率,而且有助于外圍部件的小型化。
另外,此次還同時開發(fā)了與SiC-SBD非同一封裝的型號SiC-MOSFET“SCT2080KE”,提供滿足不同電路構(gòu)成和客戶需求的產(chǎn)品。兩種產(chǎn)品將在6月19日(周二)~21日(周四)于上海世博展覽館舉行的聚集電力電子、智能運動、電力特性等最新技術(shù)的專業(yè)類展會“PCIM Asia 2012”的羅姆展臺展出。歡迎蒞臨現(xiàn)場參觀。
特點
1)SiC-MOSFET與SiC-SBD一體化封裝
成功實現(xiàn)“SCH2080KE”與傳統(tǒng)上需要外置的SiC-SBD的一體化封裝,降低了正向電壓??蓽p少部件個數(shù),而且有助于進一步節(jié)省空間。產(chǎn)品陣容中還包括傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的“SCT2080KE”,可滿足客戶的多種需求。
2)無開啟電壓,具備卓越的電流電壓特性
通過優(yōu)化工藝和元件構(gòu)造,與第1代產(chǎn)品相比,單位面積的導(dǎo)通電阻降低約30%。不存在一般使用的Si-IGBT長久以來所存在的開啟電壓,因此即使在低負(fù)載運轉(zhuǎn)時損耗也很低。
3)正向電壓降低70%以上,減少了損耗和部件個數(shù)
SiC-MOSFET的體二極管,在SiC物質(zhì)特性的原理上決定了其開啟電壓較大,高達(dá)2.5V以上,常常成為逆變器工作時的損耗。“SCH2080KE”集SiC-SBD與SiC-MOSFET于同一封裝內(nèi),大大降低了正向電壓。不僅損耗更低,還可減少部件個數(shù)。
4)無尾電流,可進行低損耗開關(guān)
由于不會產(chǎn)生Si-IGBT中常見的尾電流,因此關(guān)斷時的開關(guān)損耗可減少90%,有助于設(shè)備更加節(jié)能。另外,達(dá)到了Si-IGBT無法達(dá)到的50kHz以上的開關(guān)頻率,因此,可實現(xiàn)外圍設(shè)備的小型化、輕量化。
術(shù)語解說
---- 體二極管(Body diode)
MOSFET的結(jié)構(gòu)中,寄生于內(nèi)部而形成的二極管。逆變器工作時,電流經(jīng)過此二極管,因此要求具備低VF值和高速恢復(fù)特性。
---- 尾電流(Tail current)
IGBT中的關(guān)斷時流過的瞬態(tài)電流。因空穴注入的積累時間而產(chǎn)生。此期間內(nèi)需要較高的漏極電壓,因此產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗。
---- IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)
不僅電子,不同的空穴,電流流經(jīng)而實現(xiàn)低導(dǎo)通電阻的功率晶體管。因空穴注入的積累時間無法高速動作,具有開關(guān)損耗較大的問題。
---- 正向電壓(VF :Forward Voltage)
正向電流流經(jīng)時二極管產(chǎn)生的電壓值。數(shù)值越小耗電量越小。
---- 導(dǎo)通電阻
功率元件工作時的電阻值。這是影響功率MOSFET性能的最重要的參數(shù),數(shù)值越小性能越高。