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功率器件
碳化硅 (SiC) 材料表现出了更多耐高温、耐高压、支持高频开关等优良特性,因而由其做出的碳化硅功率器件产品已经深入应用到各大领域,如新能源汽车领域、消费领域、工业领域等。
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功率器件
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碳化硅MOSFET
碳化硅MOSFET分立器件适用于硬开关和谐振开关拓扑如功率因数校正(PFC)电路、双向拓扑以及DC-DC转换器或DC-AC逆变器等。其抵御有害寄生导通效应的出色能力,树立了低动态损耗方面的标杆,即使在桥接拓扑中的零伏关断电压下也是如此。1200 V碳化硅 MOSFET系列适用于工业领域,如工业电源,充电桩电源模组和不间断电源(UPS)。
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碳化硅二极管
相比于硅材料,碳化硅材料的带隙约是硅材料的三倍;单位面积阻隔电压的能力(击穿场强)约是硅的7倍;热导率方面是硅的3倍之多(功率器件运行时不可避免地有损耗,产生热量,能够做到把较多的热量导出来,代表了功率处理的能力比较强);电子漂移速度是硅的2倍左右;因碳化硅材料卓越的物理特性,碳化硅二极管具备了杰出的耐高压、高频、高功率、耐高温以及零反向恢复电荷等性能,使得650V和1200V的肖特基二极管非常适合应用在高频和高效率电源系统。 森国科碳化硅二极管根据不同的应用需求完成了多种形式的封装,从SMA到TO-247以及内绝缘的TO-220封装,也可以与传统Si器件直接做替换,为工程师们提供了极大的灵活性。
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IGBT
森国科IGBT分立器件新品,兼具功率MOSFET易于驱动、控制简单、开关频率高和功率双极型晶体管(BJT)低饱和压降、大电流运输能力及低损耗的优点。IGBT多被工程师们用来进行功率变换,以提高整体的用电效率和质量,因而在电力系统的传输、变换、配送、机车牵引、工业节能及智能电路控制系统等中高压领域中较为常见,IGBT的出现也给产业解决能源短缺、降低碳排放的等问题提供了关键支撑技术之一。
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超结MOSFET
森国科SJMOS ,采用多次外延的工艺,在8寸硅晶圆片生产制造。超结结构MOSFET在D端和S端排列多个垂直pn结的结构,其结果是在保持高电压的同时实现了低导通电阻。超级结的存在大大突破了硅的理论极限,而且额定电压越高,导通电阻的下降越明显。
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碳化硅二极管 |
碳化硅功率器件封装关键技术
碳化硅器件的优良特性,需要通过封装与电路系统实现功率和信号的高效、高可靠连接,才能得到完美展现,而现有的传统封装技术应用于碳化硅器件时面临着一些关键挑战。 碳化硅器件的结电容更小,栅极电荷低,因此,开关速度极快,开关过程中的 dv/dt 和 di/dt 均极高。虽然器件开关损耗显著降低,但传统封装中杂散电感参数较大,在极高的 di/dt 下会产生更大的电压过冲以及振荡,引起器件电压应力、损耗的增加以及电磁干扰问题。在相同杂散电容情况下,更高的dv/dt 也会增加共模电流。
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碳化硅二极管 |
AMB基板:碳化硅模块封装新趋势
碳化硅作为新一代功率器件典型代表,具有高温高频特性,对于电池效率提升和成本降低都有明显优势。目前车用进展推进迅速,实际上除了芯片技术外,封装技术也非常关键,新的封装材料和新的封装技术层出不穷。对于轨道交通、电动汽车用的高压、大电流、高功率功率模块来说,散热和可靠性是其必须解决的关键问题。
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碳化硅MOSFET |
一图搞懂碳化硅——晶圆制造篇
晶圆的主要加工方式为片加工和批加工,即同时加工1 片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小,加工及测量设备越来越先进,使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时,特征尺寸的减小,使得晶圆加工时,空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大,而随着洁净的提高,颗粒数也出现了新的数据特点。
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