查IC网音讯,全球闻名半导体制造商ROHM(总部坐落日本京都市)开宣布“1200V 第4代SiC MOSFET※1”,十分适用于包含主机逆变器在内的车载动力总成体系和工业设备的电源。
关于功率半导体来说,当导通电阻下降时短路耐受时刻※2就会缩短,两者之间存在着对立权衡联系,因此在下降SiC MOSFET的导通电阻时,怎么统筹短路耐受时刻一向是一个应战。
此次开发的新产品,经过进一步改进ROHM独有的双沟槽结构※3,改进了二者之间的对立权衡联系,与以往产品比较,在不献身短路耐受时刻的前提下成功地将单位面积的导通电阻下降了约40%。
而且,经过大幅减少寄生电容※4(开关过程中的课题),与以往产品比较,成功地将开关损耗下降了约50%。
因此,选用低导通电阻和高速开关功能兼具的第4代 SiC MOSFET,将十分有助于明显缩小车载逆变器和各种开关电源等很多使用的体积并进一步下降其功耗。本产品已于2020年6月份开端以裸芯片的方式顺次供给样品,未来方案以分立封装的方式供给样品。
近年来,新一代电动轿车(xEV)的进一步遍及,促进了更高效、更小型、更轻量的电动体系的开发。特别是在驱动中发挥核心作用的主机逆变器体系,其小型高效化已成为重要课题之一,这就要求进一步改进功率元器件。
别的,在电动轿车(EV)范畴,为延伸续航路程,车载电池的容量呈日益添加趋势。与此同时,要求缩短充电时刻,而且电池的电压也越来越高(800V)。为了处理这些课题,能够完成高耐压和低损耗的SiC功率元器件被寄予厚望。
在这种布景下,ROHM于2010年在全球首先开端了SiC MOSFET的量产。ROHM很早就开端加强契合轿车电子产品可靠性规范AEC-Q101的产品阵型,并在车载充电器(On Board Charger:OBC)等范畴具有很高的商场份额。此次,导通电阻和短路耐受时刻之间获得更好权衡的第4代 SiC MOSFET的推出,除现有商场之外,还将加快在以主机逆变器为主的商场中的使用。
未来,ROHM将会不断强大SiC功率元器件的产品阵型,并结合充分发挥元器件功能的操控IC等外围元器件和模块化技术优势,持续为下一代轿车技术创新贡献力量。别的,ROHM还会持续为客户供给包含减少使用开发工时和有助于防备评价问题的在线仿真东西在内的多样化处理方案,协助客户处理问题。
<特色>
1. 经过改进沟槽结构,完成业界极低的导通电阻
ROHM经过选用独有结构,于2015年全球首家成功完成沟槽结构※5SiC MOSFET的量产。这以后,一向致力于进一步进步元器件的功能,但在下下降导通电阻方面,怎么统筹存在对立权衡联系的短路耐受时刻一向是一个应战。
此次,经过进一步改进ROHM独有的双沟槽结构,在不献身短路耐受时刻的前提下,成功地使导通电阻比以往产品下降约40%。
2. 经过大幅下降寄生电容,完成更低开关损耗
一般,MOSFET的各种寄生电容具有跟着导通电阻的下降和电流的进步而添加的趋势,因此存在无法充分发挥SiC原有的高速开关特性的课题。
此次,经过大幅下降栅漏电容(Cgd),成功地使开关损耗比以往产品下降约50%。
<术语说明>
※1)MOSFET(metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor的缩写)
金属-氧化物-半导体场效应晶体管,是FET中最常用的结构。用作开关元件。
※2)短路耐受时刻
MOSFET短路(Short)时到达损坏程度所需的时刻。一般,当发生短路时,会流过超出规划值的大电流,并因反常发热引起热失控,最终导致损坏。进步短路耐受才能涉及到与包含导通电阻在内的功能之间的权衡。
※3)双沟槽结构
ROHM独有的沟槽结构。在SiC MOSFET中选用沟槽结构可有用下降导通电阻,这一点早已引起重视,可是需求平缓栅极沟槽部分发生的电场,以保证元器件的长时间可靠性。
ROHM经过选用能够平缓这种电场会集问题的独有双沟槽结构,成功霸占了该课题,并于2015年全球首家完成了沟槽结构SiC MOSFET的量产。
※4)寄生电容
电子元器件内部的物理结构引起的寄生电容。关于MOSFET来说,有栅源电容(Cgs)、栅漏电容(Cgd)和漏源电容(Cds)。栅源电容和栅漏电容取决于栅极氧化膜的电容。漏源电容是寄生二极管的结电容。
※5)沟槽结构
沟槽(Trench)意为凹槽。是在芯片外表构成凹槽,并在其侧壁构成MOSFET栅极的结构。不存在平面型MOSFET在结构上存在的JFET电阻,比平面结构更简单完成微细化,有望完成挨近SiC资料本来功能的导通电阻。