意法半導(dǎo)體是首家將碳化硅功率MOSFET商用的企業(yè)，其最新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的200°C額定工作溫度，帶來能效更高且更簡(jiǎn)化的應(yīng)用設(shè)計(jì)
橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱ST；紐約證券交易所代碼：STM）發(fā)布一系列新的先進(jìn)產(chǎn)品。新產(chǎn)品讓電源設(shè)計(jì)人員能夠提高太陽能逆變器和電動(dòng)汽車、企業(yè)計(jì)算和工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等諸多應(yīng)用的能效。
意法半導(dǎo)體率先研制出工作溫度達(dá)到200°C的高壓碳化硅(SiC)功率MOSFET。碳化硅固有屬性使其比傳統(tǒng)硅功率晶體管節(jié)能至少50%，而且器件本身的尺寸還可以變得更小，擊穿電壓變得更高。這項(xiàng)技術(shù)被視為系統(tǒng)能效、微型化和成本優(yōu)化連續(xù)改進(jìn)的一項(xiàng)重要開發(fā)。
計(jì)算機(jī)房和數(shù)據(jù)中心居高不下的用電成本讓能效成為許多IT管理高層首要關(guān)注的問題。用碳化硅器件代替普通硅開關(guān)，有助于提高大功率電源的能源利用率(PUE，Power Usage Effectiveness)，PUE是衡量數(shù)據(jù)中心能效的指標(biāo)。根據(jù)電腦產(chǎn)業(yè)拯救氣候行動(dòng)組織(CSCI，Climate Savers Computing Initiative)預(yù)測(cè)，到2015年，高能效網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備可節(jié)省能源開支50億美元，減少二氧化碳排放量3800萬噸。
碳化硅MOSFET晶體管還能用于太陽能逆變電源，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓硅IGBT(絕緣柵雙極晶體管)，將太陽電池的直流電轉(zhuǎn)變成交流電并入電網(wǎng)，無需任何特殊的驅(qū)動(dòng)電路。此外，因?yàn)楣ぷ黝l率高于IGBT，碳化硅MOSFET可縮減電源設(shè)備的其它元器件的尺寸，從而降低電源成本，提高能效。
在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，碳化硅器件有望大幅提高能效，降低汽車動(dòng)力系統(tǒng)的尺寸。作為美國(guó)能源部與汽車工業(yè)的合作組織，美國(guó)汽車動(dòng)力系統(tǒng)電氣電子技術(shù)研發(fā)小組呼吁，到2020年，將汽車動(dòng)力系統(tǒng)能耗降低大約二分之一，同時(shí)降低尺寸至少20%。該小組的開發(fā)路線圖計(jì)劃將寬帶隙半導(dǎo)體材料即碳化硅技術(shù)列為提高功率轉(zhuǎn)換效率的重點(diǎn)技術(shù)，并使該項(xiàng)技術(shù)能夠在更高的工作溫度下更安全可靠地工作。與普通硅器件和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的碳化硅MOSFET相比，意法半導(dǎo)體的碳化硅器件耐溫性能更高(200°C)，從而有助于簡(jiǎn)化汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
意法半導(dǎo)體的新產(chǎn)品1200V碳化硅功率MOSFETSCT30N120的樣片已經(jīng)上市，計(jì)劃于2014年6月投入量產(chǎn)。新產(chǎn)品采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的HiP247封裝，該封裝外形尺寸與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝相同，尤其針對(duì)耐高溫性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
SCT30N120的主要產(chǎn)品特性:
· 通態(tài)電阻(RDS(ON)):
. 在25°C時(shí)，典型值為80mΩ
. 最高溫度至200°C的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，典型值≤100mΩ
· 低關(guān)斷能量和柵電荷(確保高能效和高速開關(guān)操作)
· 泄漏電流典型值低于10μA(比相同材料的其它器件提升系統(tǒng)能效和可靠性)
· 快速且穩(wěn)健的基板原生二極管(節(jié)省外部續(xù)流二極管，降低成本和尺寸)
· 簡(jiǎn)化柵驅(qū)動(dòng)電路(降低網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)成本)
· 最高工作溫度高達(dá)200°C(縮減印刷電路板尺寸，簡(jiǎn)化熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì))