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MOSFET 性能和封裝創(chuàng)新在 PCIM Europe 大放異彩

來源： | 發(fā)布日期：2022-07-16

半導(dǎo)體供應(yīng)商在關(guān)鍵規(guī)格和封裝選項方面取得了進(jìn)步，在 2022 PCIM Europe 活動中推出了各種新型 SiC（碳化硅）FET 和 MOSFET 器件。

PCIM Europe 2022是一個繁忙的活動，擠滿了宣布和展出的各種新型和創(chuàng)新的電源設(shè)備。SiC FET 和MOSFET產(chǎn)品類別得到了很好的體現(xiàn)，器件提供了領(lǐng)先的性能規(guī)格和新的封裝選項。

特別是對于 SiC MOSFET，競爭非常激烈，但這對于這個技術(shù)領(lǐng)域來說并不是什么新鮮事。在本文中，我們研究了本周在 PCIM Europe 2022 期間發(fā)布的一些 FET 產(chǎn)品。

用于開關(guān)模式電源的 MOSFET

首先，意法半導(dǎo)體推出了其MDmesh M9和DM9 MOSFET 系列的首批成員。這些器件是N 溝道超結(jié)多漏極硅功率 MOSFET。該公司的目標(biāo)是用于各種系統(tǒng)的開關(guān)模式電源設(shè)備，包括數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、5G 基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和平板電視。

不同封裝的MOSFET

MOSFET不同封裝類型

最先推出的兩款芯片是 650 V STP65N045M9和 600 V STP60N043DM9。STP65N045M9 和 STP60N043DM9 器件的最大 R DS(on)規(guī)格為 45 mΩ 和 43 mΩ。ST 聲稱，低 R DS(on)規(guī)格最大限度地提高了功率密度并實現(xiàn)了尺寸緊湊的設(shè)計。這些器件還提供低柵極電荷 (Qg)，在 400 V 漏極電壓下通常為 80 nC。

開啟和關(guān)閉開關(guān)損耗低于該公司早期的 MDmesh M5 和 M6/DM6芯片。這要?dú)w功于STP65N045M9 的 3.7 V（典型值）和 STP60N043DM9 的 4.0 V（典型值）的柵極閾值電壓 (V GS(th) )。MDmesh M9 和 DM9 系列還具有非常低的反向恢復(fù)電荷 (Qrr) 和反向恢復(fù)時間 (Trr)。

這些規(guī)格有助于提高效率和開關(guān)性能。Trr 是當(dāng)正向電流由于剩余存儲電荷而瞬時切換方向時電流反向流動的時間。

它聲稱基于 MDmesh DM9 技術(shù)的設(shè)備非常堅固，在 400 V 時具有高達(dá) 120 V/ns 的 dv/dt 能力。ST 表示 STP65N045M9 和 STP60N043DM9 采用 TO-220 功率封裝生產(chǎn)，將在分銷商處提供到 2022 年第二季度末。

具有快速反向恢復(fù)時間的 MOSFET

ROHM 還推出了新的超級結(jié) MOSFET，在其PrestoMOS系列中增加了七款新器件。這些 600 V 超級結(jié) MOSFET 稱為 R60 VNx 系列，還以其低 Trr 著稱。

該系列針對各種系統(tǒng)設(shè)計中的電源電路，包括服務(wù)器、電動汽車 (EV) 充電和基站。該公司表示，白色家電中的電機(jī)驅(qū)動器等產(chǎn)品設(shè)計同樣適用于這些 MOSFET。

ROHmR60 VNx 系列專為電動汽車充電器、服務(wù)器和白色家電中的電機(jī)驅(qū)動而設(shè)計

ROHm R60 VNx 系列專為電動汽車充電器、服務(wù)器和白色家電中的電機(jī)驅(qū)動而設(shè)計

據(jù) ROHM 稱，R60 VNx 系列 MOSFET 利用該公司的最新工藝來降低單位面積的 R DS(on) 。這種減少通常伴隨著對 Trr 規(guī)范的權(quán)衡。盡管如此，ROHM 表示，與采用 TO-220FM 封裝的同等標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品相比，它的 R DS(on)降低了 20%，Trr 為 105 ns。

ROHM 計劃通過具有更低噪聲性能的產(chǎn)品來擴(kuò)展其超級結(jié) MOSFET 產(chǎn)品。

用于 800 V 電動汽車充電器的 1200 V SiC FET

就其本身而言，Qorvo（前身為 UnitedSiC）宣布了其第 4 代系列1200 V 硅 SiC FET 的六個成員。該公司聲稱，新型UF4C/SC 系列1200 V 第 4 代 SiC FET 非常適合用于電動汽車、工業(yè)電池充電器、工業(yè)電源和 DC/DC 太陽能逆變器的車載充電器中的主流 800 V 總線架構(gòu)。其他應(yīng)用包括焊接機(jī)、不間斷電源 (UPS) 和感應(yīng)加熱應(yīng)用。

Qorvo UF4C:SC Gen 4 系列 SiC FET 提供 23 mΩ、30 mΩ、53 mΩ 和 70 mΩ R DS(on)選項

Qorvo UF4C/SC Gen 4 系列 SiC FET 提供 23 mΩ、30 mΩ、53 mΩ 和 70 mΩ R DS(on)選項

Gen 4 系列的 R DS(on)選項包括 23 mΩ、30 mΩ、53 mΩ 和 70 mΩ。這些器件采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 4 引腳開爾文源 TO-247 封裝。除了 TO-247 配置外，53 mΩ 和 70 mΩ 器件還具有 TO-247 3 引腳封裝選項。

采用 TOLL 封裝的 650 V SiC MOSFET

封裝創(chuàng)新是 Onsemi 最新 MOSFET 產(chǎn)品的重點。在本周的 PCIM Europe 上，該公司宣布了其聲稱的業(yè)界首款 TO-Leadless (TOLL) 封裝的 SiC MOSFET。直到最近，許多 SiC 器件都采用 D2PAK 7 引線封裝，需要更大的占位面積。

TOLL 封裝的尺寸僅為 9.90 mm x 11.68 mm，比 D2PAK 封裝的 PCB 面積小 30%。Onsemi 說，它的輪廓（高度）為 2.30 毫米，使總體積比 D2PAK 封裝小 60%。該公司還指出，與 D2PAK 7 引腳器件相比，TOLL 封裝具有更好的熱性能和更低的封裝電感 (2 nH)。

Onsemi的NTBL045N065SC1 的 TOLL 封裝尺寸僅為 9.90 mm x 11.68 mm x 2.30 mm

Onsemi 的第一款采用 TOLL 封裝的 SiC MOSFET 是NTBL045N065SC1。該器件針對要求苛刻的應(yīng)用，例如開關(guān)模式電源、服務(wù)器和電信電源、太陽能逆變器、UPS 和儲能系統(tǒng)。

NTBL045N065SC1 具有 650 V 的 V DSS額定值和 33 mΩ 的 R DS(on)（典型值）和 73 A 的最大漏極電流 (I D )。該器件基于寬帶隙 (WBG) SiC 技術(shù)，可提供最高工作溫度為 175°C。

總結(jié)

這些新的 SiC FET 和 MOSFET 產(chǎn)品只是在 PCIM Europe 上宣布的功率器件總數(shù)的一個快照，但趨勢很明顯。越來越多該領(lǐng)域的半導(dǎo)體供應(yīng)商正在多方面取得進(jìn)展。

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