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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

半導體供應商在關鍵規(guī)格和封裝選項方面取得了進步，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，但這對于這個技術領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。

用于開關模式電源的 MOSFET

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

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。

開啟和關閉開關損耗低于該公司早期的 MDmesh M5 和 M6/DM6芯片。這要歸功于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電荷 (Qrr) 和反向恢復時間 (Trr)。

這些規(guī)格有助于提高效率和開關性能。Trr 是當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 技術的設備非常堅固，在 400 V 時具有高達 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。

具有快速反向恢復時間的 MOSFET

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

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

ROHmR60 VNx 系列專為電動汽車充電器、服務器和白色家電中的電機驅動而設計

ROHm R60 VNx 系列專為電動汽車充電器、服務器和白色家電中的電機驅動而設計

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)范的權衡。盡管如此，ROHM 表示，與采用 TO-220FM 封裝的同等標準產(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)品來擴展其超級結 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。其他應用包括焊接機、不間斷電源 (UPS) 和感應加熱應用。

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)標準的 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用，例如開關模式電源、服務器和電信電源、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，可提供最高工作溫度為 175°C。

總結

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。越來越多該領域的半導體供應商正在多方面取得進展。

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