三菱電機(jī)成功開(kāi)發(fā)基于新型結(jié)構(gòu)的SiC-MOSFET

作者 | 發(fā)布日期 2023 年 06 月 08 日 17:12 | 分類 碳化硅SiC

三菱電機(jī)集團(tuán)近日(2023年6月1日)宣布,其開(kāi)發(fā)出一種集成SBD的SiC-MOSFET新型結(jié)構(gòu),并已將其應(yīng)用于3.3kV全SiC功率模塊——FMF800DC-66BEW,適用于鐵路、電力系統(tǒng)等大型工業(yè)設(shè)備。

該新結(jié)構(gòu)芯片有望幫助實(shí)現(xiàn)鐵路牽引等電氣系統(tǒng)的小型化和節(jié)能化,促進(jìn)直流輸變電的普及,從而為實(shí)現(xiàn)碳中和做出貢獻(xiàn)。

圖片Source:三菱電機(jī)

SiC功率半導(dǎo)體因其能顯著降低功率損耗而備受關(guān)注。三菱電機(jī)于2010年將搭載SiC-MOSFET和SiC-SBD的SiC功率模塊商用化,在空調(diào)、鐵路等多種逆變系統(tǒng)中采用了SiC功率半導(dǎo)體。

與傳統(tǒng)的芯片分開(kāi)并聯(lián)方法相比,集成了SiC-MOSFET和SiC-SBD的一體化芯片可以更緊湊地封裝在功率模塊內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)功率模塊的小型化、大容量和更低的開(kāi)關(guān)損耗,有望在鐵路、電力系統(tǒng)等大型工業(yè)設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。到目前為止,由于集成SBD的SiC-MOSFET功率模塊的抗浪涌電流能力相對(duì)較低,浪涌電流只集中在某些特定的芯片上,導(dǎo)致芯片在高浪涌電流時(shí)熱損壞,因此在實(shí)際應(yīng)用中一直面臨困難。

三菱電機(jī)率先發(fā)現(xiàn)了浪涌電流集中在功率模塊內(nèi)部某些特定芯片上的機(jī)理。開(kāi)發(fā)了一種新的芯片結(jié)構(gòu),在這種芯片結(jié)構(gòu)中,所有芯片同時(shí)開(kāi)始通流,使浪涌電流分布在各個(gè)芯片上。因此,與本公司現(xiàn)有技術(shù)相比,功率模塊的抗浪涌電流能力提高了五倍以上,獲得了與現(xiàn)有Si功率模塊同等或更高的浪涌電流耐量,從而實(shí)現(xiàn)了集成SBD的SiC-MOSFET功率模塊。

本開(kāi)發(fā)成果的詳細(xì)情況已于5月31日14時(shí)(當(dāng)?shù)貢r(shí)間)在香港舉辦的ISPSD 2023(5月28日至6月1日)上發(fā)表。

2023年6月15日,TrendForce集邦咨詢特在深圳福田JW萬(wàn)豪酒店舉辦“第三代半導(dǎo)體前沿趨勢(shì)研討會(huì)”。

屆時(shí),三菱電機(jī) 項(xiàng)目經(jīng)理 張遠(yuǎn)程將出席,給大家?guī)?lái)《三菱電機(jī)SiC功率芯片和功率模塊最新技術(shù)》主題演講,同場(chǎng)還有更多“重量級(jí)”嘉賓,給大家進(jìn)一步剖析第三代半導(dǎo)體的現(xiàn)狀和未來(lái)。

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