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Toshiba开始提供具有低导通电阻和高可靠性、用于汽车牵引逆变器的裸片1200V SiC MOSFET的试样

2024-11-13 18:06
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日本川崎--(美国商业资讯)-- Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation (“Toshiba”)开发了“X5M007E120”,这是一款用于汽车牵引逆变器[2]的裸片[1]1200V碳化硅(SiC) MOSFET,其采用的创新结构可以同时提供低导通电阻和高可靠性。供客户评估的测试样品现已出货。

本新闻稿包含多媒体。此处查看新闻稿全文: https://www.businesswire.com/news/home/20241111041364/zh-CN/

反向导通操作期间[4],当体二极管双极通电[3]时,普通SiC MOSFET的可靠性会因导通电阻增加而降低。Toshiba SiC MOSFET通过一种器件结构来缓解这个问题,该器件结构将肖特基势垒二极管(SBD)嵌入MOSFET以使体二极管失活,但将SBD置于芯片上会减少决定MOSFET导通电阻的通道的可用面积,并增加芯片的导通电阻。

X5M007E120中嵌入的SBD以方格图案排列,而不是通常使用的条纹图案,这种排列可有效抑制器件体二极管的双极通电,同时将单极操作的上限提高到电流面积的大约两倍,即使占用相同的SBD安装面积也是如此[5]。与条纹阵列相比,通道密度也有所提高,且单位面积的导通电阻较低,降低了约20%至30%[5]。性能的改进和低导通电阻,加上同时能够保持对反向导通操作的可靠性,将节省用于电机控制的逆变器(如汽车牵引逆变器)的能耗。

降低SiC MOSFET中的导通电阻会导致短路期间流过MOSFET的电流过大[6],从而降低短路耐久性。增强嵌入式SBD的导通以提高反向导通操作的可靠性也会增加短路期间的电流泄漏,从而再次降低短路耐久性。新的裸片具有较深的屏障结构[7],可在短路状态下抑制MOSFET中的过电流和SBD中的漏电流,从而提高其耐用性,同时保持对反向导通操作的出色可靠性。

用户可以对裸片进行定制以满足其特定的设计需求,并实现针对其应用的解决方案。

Toshiba预计将于2025年提供X5M007E120的工程样品,并于2026年开始量产。同时,它将探索如何进一步改进器件特性。

Toshiba将为客户提供更易用、更高性能的功率半导体,应用于能源效率至关重要的领域,例如用于电机控制的逆变器和电动汽车的功率控制系统,从而为实现脱碳社会做出贡献。

注:
[1] 未封装的芯片产品。
[2] 将电池供电的直流电转换为交流电并控制电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)中电机的设备。
[3] 当正向电压施加到漏极和源极之间的pn二极管时的双极操作。
[4] 由于电路中的电流回流,电流从源极流向MOSFET漏极的操作。
[5] 与使用条纹图案的Toshiba产品相比。
[6] 与正常开关操作期间的短时导通相比,在控制电路故障等异常模式下发生长期导通的现象。需要坚固耐用,且在短路操作一定时间内不会失效。
[7] 器件结构的一个元件,用于控制由于高电压引起的高电场。它会显著影响器件的性能。

应用

  • 汽车牵引逆变器

特性

  • 低导通电阻和高可靠性
  • 用于汽车的裸片
  • 符合AEC-Q100标准
  • 漏源电压额定值:VDSS=1200V
  • 漏极电流(DC)额定值:ID=(229)A[8]
  • 低导通电阻:
    RDS(ON)=7.2mΩ(典型值)(VGS=+18V, Ta=25°C)
    RDS(ON)=12.1mΩ(典型值)(VGS=+18V, Ta=175°C)


[8] 暂定值

主要规格

(Ta=25°C,除非另有说明)

部件编号

X5M007E120

封装

Toshiba封装名称

2-7Q1A

尺寸(mm)

典型值

6.0×7.0

绝对

最大

额定值

漏源电压VDSS (V)

1200

栅极-源极电压VGSS (V)

+25/-10

漏极电流(DC) ID (A)

(229)[8]

漏极电流(脉冲)ID Pulse (A)

(458)[8]

通道温度Tch (°C)

175

电气

特性

栅极阈值电压

Vth (V)

VDS =10V,

ID =16.8mA

典型值

4.0

漏源

导通电阻

RDS(on) (mΩ)

ID =50A,

VGS =+18V

典型值

7.2

ID =50A,

VGS =+18V,

Ta =175°C

典型值

12.1

正向电压

VSD (V)

ISD =50A,

VGS =-5V

典型值

-1.21

正向电压

VSD (V)

ISD =50A,

VGS =-5V,

Ta =175°C

典型值

-1.40

内部栅极电阻

rg (Ω)

漏极开路,

f=1MHz

典型值

3.0

请点击下面的链接参阅详尽的新闻稿,了解有关X5M007E120的更多信息。
Toshiba开始提供具有低导通电阻和高可靠性、用于汽车牵引逆变器的裸片1200V SiC MOSFET的试样

请点击以下链接,了解有关Toshiba的SiC功率器件的更多信息。
SiC功率器件

* 公司名称、产品名称和服务名称可能是其各自公司的商标。
* 本文档中的信息(包括产品价格和规格、服务内容和联系方式)为公告发布之日的最新信息,但如有更改,恕不另行通知。

关于Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation是先进半导体和存储解决方案的领先供应商,凭借半个多世纪的经验和创新,为客户和业务合作伙伴提供卓越的分立半导体、系统LSI和HDD产品。

该公司在全球拥有19,400名员工,以实现产品价值最大化,与客户密切合作共创价值和开拓新市场为宗旨。该公司以建设并促进更美好的未来,让全世界的所有人受益为目标。

如需了解更多信息,请访问 https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html

免责声明:本公告之原文版本乃官方授权版本。译文仅供方便了解之用,烦请参照原文,原文版本乃唯一具法律效力之版本。

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Toshiba:X5M007E120是一款用于汽车牵引逆变器的裸片1200V碳化硅(SiC) MOSFET,其采用的创新结构可以同时提供低导通电阻和高可靠性。(图示:美国商业资讯)

Toshiba:X5M007E120是一款用于汽车牵引逆变器的裸片1200V碳化硅(SiC) MOSFET,其采用的创新结构可以同时提供低导通电阻和高可靠性。(图示:美国商业资讯)

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