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SiC功率元件

SiC蕭基特二極體

所謂SiC-SBD-SiC-SBD的發展歷程

截至目前為止,為了理解SiC-SBD,以Si二極體為比較對象說明了特性。其中,雖然談論到SiC-SBD本身也進化為第2代並提升了性能,但第3代也陸續問世,在這裡我想彙集有關SiC-SBD的進化,就目前實際上可以取得的SiC-SBD加以整理。

在電源IC等零件中,有些結構或搭載機種容易顯現品牌,而二極體或電晶體等個別﹙獨立﹚元件﹙Discrete Devices﹚由於功能沒有差異,因此須直接比較大致共同的特性項目來選擇零件。此時,事先知道有何種變動想必亦可縮短設計時間。

SiC-SBD的進化

ROHM的SiC-SBD目前以第2代為主流,已經可以量產提供近50個機種。下圖顯示第1代到第3代的順向電壓和電流特性(VF vs IF)、以及順向電壓和湧浪電流﹙surge current﹚耐受量(VF vs IFSM)。

SiC_2-4_vf
SiC_2-4_IFSM

第2代SiC-SBD藉由製程的手段,除了與傳統產品同樣保有漏電流或trr性能外,亦同時將VF約降低了0.15V,因此改善了VF產生的導通損失。

第3代中,為了提升湧浪電流耐受量(IFSM)和改善漏電流(IR)而採用了JBS(Junction Barrier Schottky)構造。JBS構造基本上是對IFSM和IR有效的構造,更進一步成功改善了第2代所到達的低VF特性。Tj=25℃時的代表値雖然相同,不過在Tj=150℃條件下VF比第2代降低了0.11V。總之,讓高溫條件下的動作更加有利。以下為第2代和第3代SiC-SBD反向電壓VR和反向(漏)電流IR的圖,以及改善項目數値比較的表。

SiC_2-4_if
SiC_2-4_tbl

此外,為了理解VF的溫度特性,更進一步從數據表中篩選出圖形。左為第2代產品「SCS210AG」、右為第3代產品「SCS310AP」,兩者皆為650V/10A。第3代產品高溫時VF-IF曲線的傾斜度急劇,IF相同但VF低,可見已被改善。

vf210_vf310

目前可取得的產品陣容及預定開發產品

以下是目前可取得的第2代產品和第3代產品,兩者皆持續進行機種擴充。希望能作為大家確認個別規格等的參考。各數據表可以從這裡讀取。

第2代 SiC-SBD
SiC_2-4_2Gtable

第3代 SiC-SBD
SiC_2-4_3Gtable

重點:

・ROHM的SiC-SBD業已進化至第3代。

・第3代產品已改善湧浪電流耐受量和漏電流,進一步降低第2代所達成的低VF。


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