
提到碳化矽(SiC),人們的第一反應是其性能優(yōu)勢,如更低損耗(hào)、更高電壓、更高頻率、更小(xiǎo)尺寸和更(gèng)高(gāo)結溫,非常適合製造大功率電子器(qì)件;如(rú)果說到應用,大(dà)多(duō)數人(rén)都會(huì)說它成本太高,推廣起來需假以時日(rì),等等。事實上,在一些有性能、效率、體積、散熱,甚至係統成本有要(yào)求的應用中,典(diǎn)型代(dài)表行業如電源(yuán)。

那麽,基(jī)於如此明顯的優勢的碳化矽(guī)材料製成的碳化矽肖特(tè)基器件能帶來哪些優勢呢?
1、器件(jiàn)自身優勢:擊穿電壓(yā)高(常用電(diàn)壓有(yǒu)650V/1200V)、可靠性高(結(jié)溫175℃ )、開關損耗小和導(dǎo)通損耗小、器件反向恢複時間幾乎為0,且恢複電壓應力較小(參考下圖),有利於降低係統噪聲,提高EMI裕量。
2、應用優(yōu)勢:在CCM PFC電路中,碳化矽肖特基較小的反向恢複(fù)電流可以降低主功率(lǜ)MOSFET開啟瞬間的(de)電流應力,從而使(shǐ)它能夠以較少的熱損失轉換電能,矽半導體(tǐ)必(bì)須大得多才能實(shí)現相同的性能。這體現在產品上,即碳化矽肖特基(jī)在降低電源溫度提高轉換效率的同時還能顯著減小電源的尺寸,這將為製造商帶來巨大的效益。
功率(lǜ)半導體(tǐ)作為電力(lì)係統的組成部分,是提升能源效率的決定性因素之一。在肖特基發展曆程中,追求更低損耗是行業一(yī)直以來的共同目標,肖特基器件損耗主要由導通(tōng)損耗和開關損耗導致,且無用(yòng)功(gōng)損耗會以發熱的行式釋放,使電源溫度升高。
從設計人員的角(jiǎo)度來看,正向(xiàng)壓降與(yǔ)電容二者之間的(de)平衡(héng)至關重要,而使用(yòng)新工藝可以帶來更優的綜合(hé)性能。目(mù)前碳化(huà)矽肖特基產品工藝(yì)節點大致可以分為4個:
第一代產品芯片厚度以300μm以上(shàng)為工藝節點,常見厚度為300μm、350μm、390μm厚度。此(cǐ)工藝製造的芯(xīn)片厚度較厚,對加工過程中減劃、金屬化等等工藝要求較(jiào)低,但是缺點(diǎn)也(yě)是顯而易見的,由(yóu)於芯片較厚故很難在正(zhèng)向壓降和電容(róng)之間得到一個較優的綜(zōng)合性能,目前(qián)國內少部分廠家還沿用此工藝。
第二代產品以芯片(piàn)厚度為250μm為代表。目前國內廠家量產產(chǎn)品大多采用此節點工藝,維安第(dì)一代產品也是基於此節點工藝進行開發(目前已經更新到第三代),但是此工藝較國際一線大廠還有一定差距。
第三代產品以芯片厚(hòu)度150μm為代表。這個工藝節點也是國內大多數廠家在21年底到22年(nián)初(chū)推出的新(xīn)工藝(yì)平台(tái),大部分(fèn)廠家目前還正在處於(yú)研發階段,部分國際一線大廠量產產品采用150μm工藝節點,例如CREE C6係列(liè)在此節點工藝進行開發,但此工(gōng)藝具國際最優水平還有一定差距。
第四代(dài)產品以(yǐ)100μm厚度為代表。此工(gōng)藝水平(píng)為目前國際最優量產水平,國際上英飛淩C6等(děng)產品采用此(cǐ)節點工藝進行開發,得(dé)到VF和電容性能的綜合優勢,維安目前量(liàng)產主推工藝也是采用此節點,工藝水(shuǐ)平領先國內主流1代~1.5代(dài)水平。
3年的潛心(xīn)研發,加之在開發過程中不斷自我優化迭代(dài),維安(ān)碳化矽肖特(tè)基產品曆經250μm、150μm、100μm三次更新,目前量產產品全部采用100μm節點(維(wéi)安第三代)薄片工藝,通(tōng)過降低(dī)芯片厚度降低導通(tōng)損耗和使用縮小有效結麵積的方法降低電容,使器件電流密度,導通損耗和開(kāi)關損耗等器件參數(shù)性能優於同行業水平。
手機等消費類電(diàn)源、太陽能逆變電源、新能源電動汽車及充電樁、工(gōng)業控(kòng)製特種電源……作(zuò)為(wéi)一個重(chóng)要(yào)的快速發展的應(yīng)用領域,電源行業的發展受益於功率器件技術進步,反過來又推動(dòng)了功率器件的研發製造活動。在電源模塊中使用碳化矽肖特基器件,具有以下優勢:
· 開關損耗極低;
· 較高的開關頻率;
· 結(jié)溫高,從而降低(dī)了(le)冷卻要求和散熱要求;
· 更小封裝,適(shì)合更緊湊的(de)方案;
維安(ān)碳化矽肖特基推出以下係列產(chǎn)品:


維(wéi)安產品仍在不斷自我優化,持續推出損(sǔn)耗更(gèng)小,開關速(sù)度更高的碳化矽肖特(tè)基器件。維安碳化矽,讓您的電源效率(lǜ)更高、工作溫度更(gèng)低。
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