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国产SiC-MOSFET碳化硅功率器件在西安电力电子市场应用

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倾佳电子(Changer Tech)-专业汽车连接器及功率半导体(IGBT单管,IGBT模块,碳化硅SiC-MOSFET,氮化镓GaN,驱动IC)分销商,聚焦新能源、交通电动化、数字化转型三大方向,致力于服务中国工业电源,电力电子装备及新能源汽车产业链。相较传统汽车,新能源汽车在电驱动单元、电气设备的数量上都有较大的增加,内部动力电流及信息电流错综复杂,特别是高电流、高电压的电驱动系统对连接器的可靠性、体积和电气性能提出更高的要求,这意味着新能源汽车对连接器产品需求量及质量要求都将大幅提升。在新能源汽车中,高压连接器是极其重要的元部件,整车、充电设施上均有应用。整车上高压连接器主要应用场景有:DC、水暖PTC充电机、风暖PTC、直流充电口、动力电机、高压线束、维修开关、逆变器、动力电池、高压箱、电动空调、交流充电口等。在电动汽车中,碳化硅功率器件的应用主要为两个方向,一个用于电机驱动逆变器(电机控制器),另一个用于车载电源系统,主要包括:电源转换系统(车载DC/DC)、车载充电系统(OBC)、车载空调系统(PTC和空压机)等方面。碳中和、智能化引领人类社会进入生态文明发展时代,科技创新为能源、交通、信息产业打造最强的发展动能。科技创新融合数字技术和电力电子技术,为新型电力系统能源基础设施、新型电动出行能源基础设施、新型数字产业能源基础设施等‘三新能源基础设施’,引领产业高质量发展。”


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Changer Tech 倾佳电子有限公司

Sunsanna Yang 杨茜

手机:13266663313(微信同号)

邮箱:sunsanna@changer-tech.com


国产SiC碳化硅MOSFET功率器件可靠性及一致性如何确保?

电力电子系统研发制造商一般需要碳化硅MOSFET功率器件供应商提供可靠性测试报告的原始数据和器件封装的FT数据。

SiC碳化硅MOSFET可靠性报告原始数据主要来自以下可靠性测试环节的测试前后的数据对比,通过对齐可靠性报告原始数据测试前后漂移量的对比,从而反映器件的可靠性控制标准及真实的可靠性裕量。

FT数据来自碳化硅MOSFET功率器件FT测试(Final Test,也称为FT)是对已制造完成的碳化硅MOSFET功率器件进行结构及电气功能确认,以保证碳化硅MOSFET功率器件符合系统的需求。

通过分析碳化硅MOSFET功率器件FT数据的关键数据(比如V(BR)DSS,VGS(th),RDS(on),

IDSS)的正态分布,可以定性碳化硅MOSFET功率器件材料及制程的稳定性,这些数据的定性对电力电子系统设计及大批量制造的稳定性也非常关键。


基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET两大主要特色:

 

1.出类拔萃的可靠性:相对竞品较为充足的设计余量来确保大规模制造时的器件可靠性。

基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列击穿电压BV值实测在1700V左右,高于市面主流竞品,击穿电压BV设计余量可以抵御碳化硅衬底外延材料及晶圆流片制程的摆动,能够确保大批量制造时的器件可靠性,这是基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET布袋除尘器关键的品质. 基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET雪崩耐量裕量相对较高,也增强了在电力电子系统应用中的可靠性。

 

2.可圈可点的器件性能:同规格较小的Crss带来出色的开关性能。

基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET反向传输电容Crss 在市面主流竞品中是比较小的,带来关断损耗Eoff也是市面主流产品中非常出色的,优于部分海外竞品,特别适用于LLC应用.


Basic™ (BASiC Semiconductor) second generation SiC silicon carbide MOSFET has two main features:

1. Outstanding reliability: Compared with competing products, there is sufficient design margin to ensure device reliability during mass manufacturing.

The breakdown voltage BV value of BASiC Semiconductor's second-generation SiC silicon carbide MOSFET 1200V series is measured to be around 1700V, which is higher than mainstream competing products on the market. The breakdown voltage BV design margin can withstand silicon carbide substrate epitaxial materials and wafers. The swing of the tape-out process can ensure device reliability during mass manufacturing, which is the most critical quality of BASiC Semiconductor’s second-generation SiC silicon carbide MOSFET. BASiC Semiconductor’s second-generation SiC silicon carbide MOSFET The relatively high avalanche tolerance margin also enhances reliability in power electronic system applications.

2. Remarkable device performance: Smaller Crss with the same specifications brings excellent switching performance.

BASiC Semiconductor's second-generation SiC silicon carbide MOSFET reverse transmission capacitor Crss is relatively small among mainstream competing products on the market, and its turn-off loss Eoff is also very good among mainstream products on the market, better than some overseas competing products. , especially suitable for LLC applications, typical applications such as charging pile power module downstream DC-DC applications.


Ciss:输入电容(Ciss=Cgd+Cgs) ⇒栅极-漏极和栅极-源极电容之和:它影响延迟时间;Ciss越大,延迟时间越长。基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET 优于主流竞品。

Crss:反向传输电容(Crss=Cgd) ⇒栅极-漏极电容:Crss越小,漏极电流上升特性越好,这有利于MOSFET的损耗,在开关过程中对切换时间起决定作用,高速驱动需要低Crss。

Coss:输出电容(Coss=Cgd+Cds)⇒栅极-漏极和漏极-源极电容之和:它影响关断特性和轻载时的损耗。如果Coss较大,关断dv/dt减小,这有利于噪声。但轻载时的损耗增加。


倾佳电子(Changer Tech)致力于国产碳化硅(SiC)MOSFET功率器件在电力电子市场的推广!Changer Tech-Authorized Distributor of BASiC Semiconductor which committed to the promotion of BASiC™ silicon carbide (SiC) MOSFET power devices in the power electronics market!



倾佳电子(Changer Tech)专业分销的基本™第二代碳化硅SiC MOSFET主要有B2M160120H,B2M160120Z,B2M160120R,B2M080120H,B2M080120Z,B2M080120R,B2M018120H,B2M018120Z,B2M020120Y,B2M065120H,B2M065120Z,B2M065120R,B2M040120H,B2M040120Z,B2M040120R,B2M032120Y,B2M018120Z。适用大功率电力电子装置的SiC MOSFET模块,半桥SiC MOSFET模块,ANPC三电平碳化硅MOSFET模块,T型三电平模块,MPPT BOOST SiC MOSFET模块。

B2M032120Y国产替代英飞凌IMZA120R030M1H,安森美NTH4L030N120M3S以及C3M0032120K。

B2M040120Z国产替代英飞凌IMZA120R040M1H,安森美NTH4L040N120M3S,NTH4L040N120SC1以及C3M0040120K,意法SCT040W120G3-4AG。

B2M020120Y国产替代英飞凌IMZA120R020M1H,安森美NTH4L020N120SC1,NTH4L022N120M3S以及C3M0021120K,意法SCT015W120G3-4AG。

B2M1000170R国产代替英飞凌IMBF170R1K0M1,安森美NTBG1000N170M1以及C2M1000170J。

B2M065120H国产代替安森美NTHL070N120M3S。

B2M065120Z国产代替英飞凌IMZ120R060M1H,安森美NVH4L070N120M3S,C3M0075120K-A,意法SCT070W120G3-4AG。

B2M160120Z国产代替英飞凌AIMZHN120R160M1T,AIMZH120R160M1T

B2M080120Z国产代替英飞凌AIMZHN120R080M1T,AIMZH120R080M1T

B2M080120R国产代替英飞凌IMBG120R078M2H

B2M040120Z国产替代英飞凌AIMZHN120R040M1T,AIMZH120R040M1T

B2M040120R国产替代英飞凌IMBG120R040M2H

B2M018120R国产替代英飞凌IMBG120R022M2H

B2M018120Z国产替代英飞凌AIMZH120R020M1T,AIMZH120R020M1T

B2M065120Z国产替代英飞凌AIMZHN120R060M1T,AIMZH120R060M1T


 

基本™B2M第二代碳化硅MOSFET器件主要特色:

• 比导通电阻降低40%左右

• Qg降低了60%左右

• 开关损耗降低了约30%

• 降低Coss参数,更适合软开关

• 降低Crss,及提高Ciss/Crss比值,降低器件在串扰行为下误导通风险

• 最大工作结温175℃• HTRB、 HTGB+、 HTGB-可靠性按结温Tj=175℃通过测试

• 优化栅氧工艺,提高可靠性

• 高可靠性钝化工艺

• 优化终端环设计,降低高温漏电流

• AEC-Q101


 
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