7家SiC企业新技术动向:JFET、IPM模块等
近期,国内SiC功率器件领域迎来密集的产品发布与量产突破。据“行家说三代半”不完全统计,今年以来诸多厂商在MOSFET及HPD模块的基础上,进一步向SiC JFET、SiC IPM模块等技术赛道持续铺开。
具体来看,英飞凌、至信微、深圳平湖实验室、芯塔电子、海明微、基本半导体、芯能半导体共7家厂商相继披露了最新进展:
英飞凌:
发布2300V超高压CoolSiC™ MOSFET
2月26日,英飞凌宣布推出XHP™ 2系列2300V CoolSiC™ MOSFET新品,以顺应可再生能源领域中1500V直流母线应用日益增长的趋势。
据介绍,该新品电流规格丰富,最高可达2000A,阻断电压达2300V(适用于标称1500V,最高1800V的直流母线电压)。结合可靠耐用的.XT扩散焊技术,该产品在使用寿命和可靠性方面均达到同类最佳水平。
此外,该产品支持最高持续工作结温达175°C,并提供4kV或6kV的隔离电压等级。每款模块均可提供预涂导热界面材料版本,以简化组装流程并实现最佳热性能,非常适用于风电、光伏、电池储能及氢能等高功率应用。
至信微:
1200V SiC JFET系列正式量产
2月24日,据至信微官微宣布,其研发的1200V 碳化硅JFET系列产品目前已在重要客户端验证通过,正式进入量产阶段。
据悉,碳化硅JFET凭借高耐压、低导通电阻、优异开关性能及高温稳定性,在工业电机、光伏逆变器、充电桩、航空航天等高可靠性场景中拥有广阔前景。至信微1200V JFET系列性能达到国际先进水平,将助力客户提升系统效率与可靠性。
值得关注的是,这是至信微继1200V/750V大电流低内阻MOS及超级结MOS量产后的又一重要进展。JFET系列的量产进一步完善了其高性能产品线,也为国内高端功率器件供应链注入了自主可控的新动能。
深圳平湖实验室:
高温SiC JFET集成电路(IC)取得进展
2月10日,深圳平湖实验室微信公众号发布消息,深圳平湖实验室第三代跃升团队在碳化硅JFET集成电路(IC)研发上取得阶段性进展,成功开发并验证了SiC JFET IC技术路线。
据悉,该SiC JFET IC平台基于实验室先进的8英寸SiC中试平台开发,同时兼容SiC功率JFET与集成电路工艺。实验验证显示,其逻辑门电路、单级放大器等IC结构可以在±5V及以下低电源电压水平下正常工作。
值得关注的是,实验室通过特殊的高温器件设计(不使用贵金属方案),获得了可在500℃高温环境下可靠工作1小时的碳化硅IC样品。这一进展为我国在深井钻探、航空发动机监测等极限环境电子系统领域的自主可控提供了有力支撑。
芯塔电子:
发布新一代SiC MOSFET
1月30日,芯塔电子正式发布基于TOPE XM4.0平台的新一代SiC MOSFET。该系列产品比导通电阻较上一代降低12%,且关断损耗较主流友商降低50%,主流产品达到99%以上的高良率,目前已进入客户批量试产阶段。
据了解,这一代产品在原胞设计、栅极工程及终端结构等核心层面实现全面突破,成功破解了高频工况下开关损耗与导通电阻的权衡难题、高可靠性要求与系统成本的平衡挑战,以及驱动复杂度与性能提升的固有矛盾。
同时,该产品体二极管反向恢复能力出众,反向恢复电荷比其他头部友商低25%,有力支持功率系统实现高频低噪运行。短路耐受时间突破3μs,确保在极端工况下的稳定表现。漏极漏电流表现出优异的温度稳定性,高温IDSS较其他头部友商低2个数量级,漏电流和雪崩击穿电压更加耐久可靠。
海明微:
国内首款1200V级压铸模封SiC IPM发布
3月2日,据海明微半导体公众号消息,其发布了其最新的碳化硅智能功率模块,该产品为国内首款采用压铸模封装的1200V级碳化硅IPM。
据悉,该模块采用极其紧凑的DIP 36x23D封装,是目前业内体积最紧凑的同类产品之一。模块集成了优化的6通道1200V SOI栅极驱动器及完备的保护功能(过流关闭、欠压锁定和热关断)。
在性能表现上,该模块额定电流达25-40A,支持最高20kW的电机输出。实验数据表明,该模块可稳定支持高速永磁同步电机达到15000r/min的高转速,并实现±0.5%的速度控制精度。目前,该产品已广泛应用于工业电机驱动、HVAC(暖通空调)及车载空调系统等领域。
基本半导体:
发布新HPD Mini模块
1月29日,基本半导体推出应用于新能源汽车的Pcore™6 HPD Mini模块,是一款专为新能源汽车主驱逆变器设计的高性能、高功率、小型化的功率模块。
该模块采用创新HPD Mini封装,搭载基本半导体自研第三代车规级碳化硅MOSFET芯片(提供750V/1200V/1400V电压规格),结合Si₃N₄ AMB陶瓷基板与椭圆PinFin散热结构,全面适配400V、800V及千伏系统的电压平台,覆盖80~200kW功率范围,可为主驱电控系统提供核心技术支撑。
与此同时,模块封装体积较标准HPD封装缩减20%,显著提升系统集成效率,芯片采用先进银烧结和DTS(Die Top System)工艺,提升模块的功率循环与热循环能力,确保长期可靠性,并且支持175℃高温下持续稳定运行,满足高温工况下的严苛要求。
芯能半导体:
发布推出新一代SiC IPM模块
1月27日,芯能半导体全新推出新一代DIPS26-DBC智能功率模块,采用全碳化硅功率芯片架构,集成SiC MOSFET全桥逆变电路与芯能自研智能驱动芯片,适用于工业变频、家电变频、新能源等场景。
芯能半导体表示,得益于碳化硅器件固有的超低开关损耗与导通损耗,以及优异的高频稳定性,相较于竞品,该产品可将系统效率提升1.5%以上,并可显著降低系统总损耗,在16 kHz 开关频率下,整体损耗降幅高达50%,优势随工作频率提升而进一步扩大。
此外,该产品支持高达 100kHz 以上的高频开关运行,为高功率密度电源的设计提供了更大的自由度,同时通过简化热设计,模块温升下降20℃,进一步助力设备小型化与轻量化。
本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。
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