東芝電子元件及存儲裝置株式會社（“東芝”）近日宣布，最新開發(fā)出一款用于車載牽引逆變器的裸片1200 V碳化硅（SiC）MOSFET“X5M007E120”，其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻和高可靠性。X5M007E120現(xiàn)已開始提供測試樣品，供客戶評估。當(dāng)?shù)湫蚐iC MOSFET的體二極管在反向傳導(dǎo)…
東芝電子元件及存儲裝置株式會社（“東芝”）近日宣布，最新開發(fā)出一款用于車載牽引逆變器的裸片1200 V碳化硅（SiC）MOSFET“X5M007E120”，其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻和高可靠性。X5M007E120現(xiàn)已開始提供測試樣品，供客戶評估。
當(dāng)?shù)湫蚐iC MOSFET的體二極管在反向傳導(dǎo)操作期間雙極通電時，其可靠性會因?qū)娮柙黾佣档?。東芝SiC MOSFET通過在MOSFET中嵌入SBD（肖特基勢壘二極管）以弱化體二極管工作的器件結(jié)構(gòu)來緩解上述問題，但如若將SBD布置在芯片上，會減少為通道提供的板面積，板面積不僅可決定MOSFET導(dǎo)通工作的電阻，而且還可增加芯片的導(dǎo)通電阻。
X5M007E120中嵌入的SBD采用格紋形態(tài)排列，沒有采用常用的條形形態(tài)，這種排列可高效抑制器件體二極管的雙極通電，而且即便占用相同的SBD掛載面積，也能將單極工作的上限提升到大約兩倍的當(dāng)前面積。此外，也可針對條形陣列提高通道密度，而且單位面積的導(dǎo)通電阻很低，大約降低了20 %至30 %。這一提高的性能、低導(dǎo)通電阻以及針對反向?qū)üぷ鞅３值目煽啃裕晒?jié)省用于電機(jī)控制的逆變器的電能，例如牽引逆變器。
降低SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻，會導(dǎo)致短路時流過MOSFET的電流過大，進(jìn)而降低短路耐久性。此外，增強(qiáng)嵌入式SBD的傳導(dǎo)，提高反向傳導(dǎo)工作的可靠性，也會增大短路時的漏電流，從而可再次降低短路耐久性。最新裸片具有深勢壘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可在短路狀態(tài)下抑制MOSFET的過大電流和SBD的漏電流，這可在提高其耐久性的同時，保持針對反向傳導(dǎo)工作的極高可靠性。
用戶可根據(jù)其特定的設(shè)計(jì)需求定制裸片，實(shí)現(xiàn)面向其應(yīng)用的解決方案。
東芝預(yù)計(jì)將在2025年提供X5M007E120的工程樣品，并在2026年投入量產(chǎn)，同時，其將進(jìn)一步探索器件特征的改進(jìn)。
東芝將為客戶提供易用性和性能都更高的電源半導(dǎo)體產(chǎn)品，充分滿足電機(jī)控制逆變器和電動汽車電力控制系統(tǒng)等能效都至關(guān)重要的領(lǐng)域的應(yīng)用需求，從而為實(shí)現(xiàn)脫碳社會做出貢獻(xiàn)。
應(yīng)用：
車載牽引逆變器
特性：
低導(dǎo)通電阻與高可靠性
車載裸片
通過AEC-Q100認(rèn)證
漏極—源極電壓額定值：VDSS＝1200 V
漏極電流（DC）額定值：ID＝（229）A
低導(dǎo)通電阻：
RDS(ON)＝7.2 mΩ（典型值）（VGS＝＋18 V、Ta＝25 °C）
RDS(ON)＝12.1 mΩ（典型值）（VGS＝＋18 V、Ta＝175 °C）
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