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功率器件
碳化硅 (SiC) 材料表現出了更多耐高溫、耐高壓、支持高頻開關等優良特性,因而由其做出的碳化硅功率器件產品已經深入應用到各大領域,如新能源汽車領域、消費領域、工業領域等。
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功率器件
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碳化硅MOSFET
碳化硅MOSFET分立器件適用于硬開關和諧振開關拓撲如功率因數校正(PFC)電路、雙向拓撲以及DC-DC轉換器或DC-AC逆變器等。其抵御有害寄生導通效應的出色能力,樹立了低動態損耗方面的標桿,即使在橋接拓撲中的零伏關斷電壓下也是如此。1200 V碳化硅 MOSFET系列適用于工業領域,如工業電源,充電樁電源模組和不間斷電源(UPS)。
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碳化硅二極管
相比于硅材料,碳化硅材料的帶隙約是硅材料的三倍;單位面積阻隔電壓的能力(擊穿場強)約是硅的7倍;熱導率方面是硅的3倍之多(功率器件運行時不可避免地有損耗,產生熱量,能夠做到把較多的熱量導出來,代表了功率處理的能力比較強);電子漂移速度是硅的2倍左右;因碳化硅材料卓越的物理特性,碳化硅二極管具備了杰出的耐高壓、高頻、高功率、耐高溫以及零反向恢復電荷等性能,使得650V和1200V的肖特基二極管非常適合應用在高頻和高效率電源系統。 森國科碳化硅二極管根據不同的應用需求完成了多種形式的封裝,從SMA到TO-247以及內絕緣的TO-220封裝,也可以與傳統Si器件直接做替換,為工程師們提供了極大的靈活性。
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IGBT
森國科IGBT分立器件新品,兼具功率MOSFET易于驅動、控制簡單、開關頻率高和功率雙極型晶體管(BJT)低飽和壓降、大電流運輸能力及低損耗的優點。IGBT多被工程師們用來進行功率變換,以提高整體的用電效率和質量,因而在電力系統的傳輸、變換、配送、機車牽引、工業節能及智能電路控制系統等中高壓領域中較為常見,IGBT的出現也給產業解決能源短缺、降低碳排放的等問題提供了關鍵支撐技術之一。
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超結MOSFET
森國科SJMOS ,采用多次外延的工藝,在8寸硅晶圓片生產制造。超結結構MOSFET在D端和S端排列多個垂直pn結的結構,其結果是在保持高電壓的同時實現了低導通電阻。超級結的存在大大突破了硅的理論極限,而且額定電壓越高,導通電阻的下降越明顯。
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碳化硅二極管 |
碳化硅功率器件封裝關鍵技術
碳化硅器件的優良特性,需要通過封裝與電路系統實現功率和信號的高效、高可靠連接,才能得到完美展現,而現有的傳統封裝技術應用于碳化硅器件時面臨著一些關鍵挑戰。 碳化硅器件的結電容更小,柵極電荷低,因此,開關速度極快,開關過程中的 dv/dt 和 di/dt 均極高。雖然器件開關損耗顯著降低,但傳統封裝中雜散電感參數較大,在極高的 di/dt 下會產生更大的電壓過沖以及振蕩,引起器件電壓應力、損耗的增加以及電磁干擾問題。在相同雜散電容情況下,更高的dv/dt 也會增加共模電流。
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碳化硅二極管 |
AMB基板:碳化硅模塊封裝新趨勢
碳化硅作為新一代功率器件典型代表,具有高溫高頻特性,對于電池效率提升和成本降低都有明顯優勢。目前車用進展推進迅速,實際上除了芯片技術外,封裝技術也非常關鍵,新的封裝材料和新的封裝技術層出不窮。對于軌道交通、電動汽車用的高壓、大電流、高功率功率模塊來說,散熱和可靠性是其必須解決的關鍵問題。
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碳化硅MOSFET |
一圖搞懂碳化硅——晶圓制造篇
晶圓的主要加工方式為片加工和批加工,即同時加工1 片或多片晶圓。隨著半導體特征尺寸越來越小,加工及測量設備越來越先進,使得晶圓加工出現了新的數據特點。同時,特征尺寸的減小,使得晶圓加工時,空氣中的顆粒數對晶圓加工后質量及可靠性的影響增大,而隨著潔凈的提高,顆粒數也出現了新的數據特點。
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