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  • 提供4引脚封装(TO-247-4L)型款的碳化硅MOSFET器件

    提供4引脚封装(TO-247-4L)型款的碳化硅MOSFET器件

    在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的**,那么接下来让小编带领大家一起学习碳化硅MOSFET器件。 罗姆的SCT3xxx xR系列包含六款具有沟槽栅极结构(650V / 1200V)的碳化硅MOSFET器件。该产品系列提供4引脚封装(TO-247-4L)型款,与传统3引脚封装类型(TO-247N)相比,可最大限度地提高开关性能,并将开关损耗降低多达35%。SiC-MOSFET特别适合在服务器电源、UPS系统、太阳能逆变器和新能源汽车充电站中的节能使用。 当小于40A 时,CoolSiCTM MOSFET 显示出近乎电阻性的特性,而IGBT 则在输出特性上有一个拐点,一般在1V~2V, 拐点之后电流随电压线性增长。 通过使用TO-247-4L封装,驱动器和电流源引脚得以分离,从而最大限度地降低了寄生电感分量的影响。这有助于显着降低功耗,对于必须提供不间断电源的高性能应用尤其具有吸引力。特别是随着先进AI和IoT的发展,对于云服务的需求不断增长,数据中心面临着在降低功耗的同时还要提高容量和性能的挑战。 当负载电流为15A 时,在常温下,CoolSiCTM 的正向压降只有IGBT 的一半,在175℃结温下,CoolSiCTM MOSFET 的正向压降约是IGBT 的80%。在实际器件设计中,CoolSiCTM MOSFET比IGBT 具有更低的导通损耗。 配套评测板(P02SCT3040KR-EVK-001)带有针对驱动SiC器件而优化的栅极驱动器IC (BM6101FV-C)。多个电源IC和分立组件有利于应用评测和开发。由于兼容两种封装类型(TO-247-4L和TO-247N),可在相同的条件下进行评测。这个评测板可用于升压电路、2级逆变器和同步整流降压电路中的双脉冲测试和组件评测。 相信通过阅读上面的内容,大家对碳化硅MOSFET器件有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

    时间:2020-11-14 关键词: 罗姆 栅极驱动器ic sic器件

  • 所有SiC器件都符合车规,安森美半导体在下一盘什么棋?

    点击蓝字关注我们 请私信我们添加白名单 如果您喜欢本篇文章,欢迎转载! 1999年从摩托罗拉分拆出来,分拆初时,它只拥有一大堆4英寸的小厂,两座6英寸工厂。 此后20年间,它经过一系列并购不断发展壮大,渐渐成为如今位列前20名集成器件制造商。 尤其是在功率半导体这一细分领域,它已成为了全球第二大功率(分立和模块)半导体供应商。 它就是总部位于美国亚利桑那州菲尼克斯的安森美半导体,安森美半导体可以称得上是这“乱世中的一员枭雄”。 说到功率半导体,SiC自然首当其冲。作为宽禁带材料的一种,SiC的高场强、高能隙,以及高电子移动速度和热导率等诸多优势,让下一代半导体器件能够提供硅半导体器件无法达到的革命性性能。 而且根据各大咨询机构统计,SiC在终端市场中的市场规模到2022年将超过10亿美元。在SiC已经临界爆发的今天,安森美半导体已早早卡位。 安森美半导体看中了SiC的哪些应用市场? “安森美半导体的碳化硅策略侧重于电动汽车、电动汽车充电桩、可再生能源、新能源以及5G和通信电源等电源设备上。”安森美半导体电源方案部产品市场经理王利民讲到。 安森美半导体电源方案部产品市场经理王利民 细分来看碳化硅的战略市场,首先是电动汽车(EV)和混动汽车(HEV)。EV是未来几年碳化硅的主要驱动力之一,占整个碳化硅总体市场容量的约60%。  王利民指出 , 碳化硅每年可以增加多达750美元的电池续航能力,碳化硅器件主要应用于主驱,OBC、DC-DC,可大幅度提高效率,因此能给电动汽车增加续航能力。 有一些电动汽车从不可以销售变成可以销售,售价也大幅度地增长,因为续航里程和售价是成正比的。鉴于以上优点,目前几乎所有做主驱逆变器的厂家都以研究碳化硅做主驱为方向。 在OBC和DC-DC领域,绝大部分厂家是使用碳化硅器件作为高效、高压和高频率的功率器件。 例如,美国加利福尼亚州已签署行政命令,到2030年要实现500万辆电动车上路的目标; 欧洲也有电动汽车全部替换燃油车的时间表。 而在中国各大一线城市,电动汽车可以零费用上牌。 这一系列政策都推动了电动汽车的大幅增长,电动汽车对于高压、高频率和高效率器件的需求也推动了碳化硅市场的大幅增长。 安森美半导体第二个碳化硅战略市场是:5G电源和开关电源(SMPS)领域。电源和5G电源是碳化硅器件最传统,也是目前相对较大的一个市场。 传统的开关电源领域在Boost及高压电源,对功率密度一直有着持之以恒的追求,从最早通信电源的金标、银标,到现在5G通信电源,云数据中心电源,这些都对于高能效有非常高的要求。碳化硅器件没有反向恢复,使得电源能效非常高,可达到98%的能效。 另外,电动汽车充电桩也是安森美半导体的碳化硅战略市场之一。充电桩实现的方案有很多种,现在消费者最感兴趣的就是直流快充。直流快充的充电桩需要非常大的充电功率以及非常高的充电效率,这些都需要通过高电压来实现。 在电动汽车充电桩的应用里,碳化硅无论是在Boost,还是输出的二极管,目前有很多使用主开关的碳化硅MOSFET电动汽车充电桩方案,其应用前景非常广阔。 再者,作为传统的新兴市场,在太阳能逆变器领域,碳化硅二极管的使用量也非常巨大,每年太阳能逆变器的安装量也持续增长,预计未来10-15年将会有15%的能源(目前是1%)来自太阳能。 太阳能是免费的,且取之不竭用之不尽。国内已出台相关政策,个人可把太阳能电力卖回给国家电网。 碳化硅半导体可应用于太阳能逆变器的Boost,并且随着现在太阳能逆变器成本的优化,已经能看到不少厂家会使用碳化硅的MOSFET作为主逆变的器件,来替换原来的三电平(逆变器)控制复杂电路。 在政策驱动方面,欧盟有20-20-20目标,即到2020年,能效提高20%,二氧化碳排放量降低20%,可再生能源要达到20%。NEA也设定了清洁能源目标,到2030年要满足中国20%的能源需求。 高性价比、高可靠性、所有SiC都符合车规! 如今阻碍SiC大规模普及的一大因素的成本,面对当前的市场竞争,客户不仅需要具备高效率、高能效、高功率密度、高压,还需要较好的成本,这也是碳化硅器件在大幅增长下的一个市场前提。安森美半导体可提供无与伦比的成本结构。 “ 王利民指出:“安森美半导体提供非常高性价比的碳化硅方案。同样的电源,如果替换成碳化硅方案,其体积、功率密度以及整体BOM成本都会得到优化。 例如,对于十几千瓦的升压或PFC或Boost方案,使用我们的碳化硅MOSFET的方案,不仅效率会大幅度提高,而且总的方案成本也会比IGBT方案低,当然这里并不涉及具体IGBT厂商”。 ” 那么性能上呢?碳化硅器件具备良好的高压、高频、高效率特性。如果拿碳化硅MOSFET、硅MOSFET以及硅IGBT这几个功率器件相比,假设当它们达到同样1200V时,若要达到同样的效率,需要多大面积呢? 如下图所示,以碳化硅MOSFET作为标准,设为单位1,普通硅器件若要做出碳化硅MOSFET的Rds-on和开关损耗,需要100倍硅MOSFET的面积才能做出碳化硅MOSFET的内阻,内阻就是开关器件的导通损耗。 同样的面积,硅IGBT相对的内阻或压降要高3-5倍,开关损耗大致要高至少10倍以上。所以,在高压领域,碳化硅MOSFET以及碳化硅的二极管都是非常理想的开关器件。王利民谈到。 除了高性价比,安森美半导体的碳化硅器件还有全球领先的可靠性,在H3TRB测试(高温度/湿度/高偏置电压)里,安森美半导体的碳化硅二极管可以通过1000小时的可靠性测试。实际测试中,还会延长到2000小时,大幅领先于市场的可靠性水平。 事实上,安森美半导体曾经是JEDEC可靠性委员会的成员,宽禁带可靠性标准委员会现已并入JEDEC标准委员会,安森美半导体正是可靠性标准委员会的专家之一。 在安森美半导体看来, 汽车领域将会成为碳化硅最大的市场之一。因此安森美半导体所有的碳化硅器件均满足汽车规范。安森美半导体所有的碳化硅器件均以汽车市场作为最重要的目标市场之一。 安森美半导体的这些SiC器件包括碳化硅二极管和SiC MOS。 SiC二极管有1200V的,650V的第1.5代具备世界领先的压降效率水平,还有1700V的高压器件; SiC MOS 900V和1200V都符合车规,安森美半导体的MOSFET几乎涵盖了市面上所有主流的碳化硅MOSFET,包括20mΩ、40mΩ、80mΩ、160mΩ,TO247封装等。 虽然碳化硅二极管都具备大幅提高效率的特性,但碳化硅二极管还有一个痛点,它需要非常大的冲击电流,因为它的应用不管是在boost还是PFC都是需要扛住浪涌电流。 针对这一点,安森美半导体为工程师和设计专家提供了一处非常贴心的设计。以1200V 15A的碳化硅二极管为例,在毫秒级安森美半导体的的碳化硅二极管有10倍的过滤,在微秒级有50倍的过滤。 “针对电动车主驱或者马达驱动的应用里对于碳化硅二极管雪崩的要求,安森美半导体1200 V 15A SiC二极管雪崩电流接近200 A (3500 A/cm2),要想实现这点并不容易,因为很多SiC二极管都没有提供,而我们有提供雪崩能量的性能。”王利民谈到。 结语 2019年安森美半导体的营收大约是55亿美元,其目标是在未来5年收入超100亿美元,成为全球前十大整合元器件大厂(IDM)。 在SiC日益爆发的今天,安森美半导体在SiC上耕耘和布局必将为安森美半导体的宏愿画下浓墨重彩的一笔! 点击阅读原文,了解更多 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-11-06 关键词: 半导体 sic器件

  • 罗姆半导体:SiC器件应用走热 撬动新能源及汽车电子市场

      由于具有低功耗、高耐压、高耐温、高可靠性等优点,SiC功率器件被广泛应用于电动汽车/混合动力车中的逆变器、转换器、PFC电路等领域、传统工业(尤其是军工)中的功率转换领域以及太阳能、风能等新能源中的整流、逆变等领域,很多半导体厂商都看好SiC技术的未来,并积极投身其中。   在08年收购生产SiC晶圆的德国SiCrySTal公司之后,罗姆半导体(ROHM)已经在SiC领域形成了从晶圆制造、前期工序、后期工序再到功率模块的一条龙生产体系,并率先市场SiC器件的量产,罗姆要将SiC器件应用于哪些新兴领域?如何发挥其优势?2012年慕尼黑上海电子展参展商罗姆半导体分享了其发展策略。   1、您预测2012年热点应用器件是哪种?主要领域是哪些?为什么?   罗姆半导体:我们认为,SiC器件应用会在2012年走热,这是因为,一、新能源解决方案的热门技术是SiC器件。预计2012年会出现新的参与厂家。一直以来,罗姆积极推进沟槽型SiC-MOSFET等产品的研究开发,通过将其量产化,早于其他公司率先推出领先一步的SiC元器件。二、在电动汽车、混合动力汽车领域,也是SiC可以发挥的领域,对于新能源汽车来说,在控制方面电气不可或缺。罗姆将以最新电子技术应对未来挑战。   伴随HV、EV进程,在汽车的整体电子化方面,罗姆将发挥在日本的电子设备中积累起来的高可靠性技术,应对这一趋势。   2、针对SiC的优势,罗姆半导体如何制定发展策略的?   罗姆半导体:在罗姆未来发展4大战略中,其中之一是“功率元器件”战略。罗姆将致力于以SiC元器件为首的功率元器件的开发和销售。通过使用这些元器件,能够将太阳能、风力等自然能源有效地转换为电能。这是利用新能源解决方案不可或缺的元器件。而且,罗姆于2010年4月开始SiC-SBD的量产,2010年12月世界首家开始SiC-MOSFET的量产。   由此,罗姆SiC元器件不断向世界领先水平推进,并努力拓展使用了SiC元器件的模块产品。我们以使用了SiC材料的元器件量产为首,推进GaN元器件的开发。在SiC方面,确立了由晶圆开始的“一条龙”生产体制,更加迅速地开发高可靠性产品的策略。   3、随着电子产品日益小型化、超薄化,这给被器件带来了巨大的挑战,请问贵司如何应对这些挑战?   罗姆半导体:伴随电子产品的小型化、薄型化,罗姆正在推进所用元器件的小型化、薄型化。此次开发了世界最小的03015尺寸电阻器。不仅是这款电阻器,晶体管、二极管、钽电容器、LED等全部产品都备有各种小型、薄型产品。罗姆不仅拥有小型、薄型产品,还有小型大功率产品以及功率元器件产品。   4、除了新能源和汽车电子,还有哪些领域是SiC发挥优势的地方?   罗姆半导体:LED照明,在LED照明电源电路方面,罗姆拥有耐高压MOSFET、FRD以及SiC器件等提高电源效率的器件。并且,正在开发能够应用在今后的EV、产业设备上的、可高温工作的模块等SiC器件。   5、目前的经济寒冬是否会导致元器件市场造成巨大波动或者衰退,为什么?贵司会采取什么策略来应对?   罗姆半导体:欧债危机的确为经济带来了影响,但是预计面向今年急速普及的智能手机、新能源解决方案的功率器件需求将会增长。我们认为会有发展,没有衰退。为了追求环保、舒适性、提高安全性,汽车电子市场还在不断进步。其中来自半导体的力量必不可少,罗姆设立了专门开发组,致力于汽车电子相关产品的研发。   6、贵司通过哪些策略和技术巩固自己在元器件方面的领先性?   罗姆半导体:罗姆将继续围绕“功率器件”、“传感器”、“LED”、“相乘战略”这4大发展战略展开业务,特别致力于汽车、新能源、医疗设备等产业设备市场。在中国市场,将继续加强与新老本土客户的合作,立志成为真正的国际化企业。   7、围绕汽车舒适性、安全性和互连性,未来贵司的发展策略是什么?会在哪些方面进行重点研发?   罗姆半导体:在推进以低功耗技术为主的环保产品的同时,促进面向HEV车、EV车的SiC器件、功率器件以及各种传感器的开发研究。   8、未来开发元器件的指导方针是什么?   罗姆半导体:我们的策略是以产品的小型化、耐高压化、低功耗开发为中心,开发有线、无线的高速通信元器件、各种传感器等。罗姆将继续高可靠性产品的开发、推进低功耗、环保技术。   9、在2012慕尼黑上海电子展上贵司展示哪些新的被动元器件产品?   罗姆半导体:罗姆将带来以在新能源解决方案中占据重要位置的SiC元器件为首的功率元器件。而且,将展示小型元器件等独具特色的产品。另外,罗姆还将带来以面向电动汽车的SiC器件等最新汽车电子方案。

    时间:2020-09-07 关键词: 汽车电子 新能源 罗姆半导体 电源专访 sic器件

  • SiC器件终迎春天

    SiC器件终迎春天

    在经过多年的疑虑和犹豫之后,SiC器件终于迎来了春天。 Yole Développement 公司预测,到2020年SiC的市场容量将会增长三倍。 随着Cree公司向市场提供了900V电压的SiC MOSFET晶体管,GE公司发布汽车级应用的SiC MOSFET和SiC二极管也赢得了很多的市场,行业专家们都纷纷预测这种宽禁带半导体将迎来它的黄金时代。 最近,法国Yole Développement公司的Pierric Gueguen及其同事就SiC市场发表了调查报告,报告描述了SiC的开发是如何在经过多年的停滞之后,已经具有了比现有半导体技术更高的附加值。 Yole公司的分析员告诉Compound Semiconductor杂志:“SiC二极管在过去的一年中取得了极大的发展,包括了在器件的可靠性方面,而且在我们现有的应用中SiC二极管的成本已经不再是个问题”。 他补充道:“在这个市场中有足够多的二极管器件供应商,而且其器件也很容易实现集成”, “SiC二极管几乎占据了整个SiC器件市场份额的80%,我们相信这个数值未来还会持续地增长” 。 实际上,据Yole公司的预测,到2020年,包括二极管和晶体管在内的整个SiC市场容量将能够达到现在的三倍,总额将会达到4.36亿美元。目前,SiC二极管已经覆盖了中等电压的市场,包括了光伏逆变器,电动机控制器,电动或者混合电动汽车以及不间断电源(UPS)等领域。 尽管SiC二极管在2020年之前都会被视作为SiC器件的主流首选,但电动和混合电动汽车领域将会成为SiC二极管和晶体管最有希望的市场。 全球很多汽车公司都在竭尽全力进行宽禁带半导体材料研究,使得Gueguen 把SiC二极管仅仅看作是SiC商业机遇的一个触发器而已。 事实上,制造商们早就已经将SiC二极管集成到具有功率因数校正器拓扑功能的电动汽车充电器中,并且此项工作还会持续进行下去。 与此同时,未来的器件发展将会使我们很快地就能看到SiC二极管和SiC晶体管同时应用于SiC转换器,例如列车中的电功率逆变器中。 Gueguen说道:“我们的SiC二极管能够适应汽车中的应用,如丰田汽车等公司正在努力地推动SiC晶体管集成技术的发展,以在功率转换器层面上来将SiC的潜能发挥到极致”。   在SiC市场中,长期以来,Infineon 和 Cree 两家公司一直是处于业界领先的企业。 没有任何的犹豫,日本的丰田公司已经把SiC器件的应用提上了日程。2015年初,该公司认为混合电动车上有20%的能量都是损耗在功率半导体器件上,由此这家重量级的汽车公司在其Camry混合原型车和燃料电池巴士上已开始使用SiC二极管和晶体管。 丰田公司已经确认这么做将会使燃油效率提高5%,并且正如Gueguen所强调的那样:“这个试验非常成功。在获得实际应用之前,丰田公司一直希望能将SiC器件集成整合到汽车上,现在他们正在解决SiC晶体管在汽车中的集成问题”。 事实上,丰田和大多数其它大型汽车公司已经完成了对这种SiC器件系统的质量认证,并且确保供应商能够批量提供这种器件,使得SiC逆变器有望在2020年左右实现大规模的生产。 器件的领导者 但是目前谁是主要的SiC供应商呢?根据Yole地说法,目前行业的龙头,Infineon和Cree两家公司研发出新的RF功率系统Wolfspeed,已经占据了整个SiC市场份额68%。 不仅如此,Cree公司最近还收获了功率组件和电子应用上先驱新产品—APEI的订单,这款产品有可能对SiC市场造成很大的冲击。目前这两家公司都把目光放在如何实现将SiC器件集成到功率组件和转换器上的工业化应用问题,同时也能为这些SiC器件系统提供经特别设计的封装。 Gueguen强调说:“Cree公司说过,如果对这种最先进的功率器件还是采用已具三十年历史的老旧封装技术,将无法发挥出SiC器件的全部潜能”,“但是现在,公司可以提供一个完整的系统解决方案,而不仅仅只是功率器件的本身”。 他补充说:“Infineon公司已经具备了开发用于SiC器件功率组件所需的技术基础,而Cree公司正在发展它的SiC功率业务的供应链,如同它们之前在发展LED业务时所做的那样”。 尽管这两家大公司都打算加速其在SiC应用上的进程,但是它们并不企图在未来继续统治这个领域的市场。如同Gueguen所预测的那样:“Infineon和Cree公司从一开始进入这个市场时就占据了大量的市场份额,但是Rohm、STMicroelctronics等公司也正在对这个市场虎视眈眈”。

    时间:2017-07-10 关键词: infineon cree 技术前沿 sic二极管 sic器件

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