兩家大廠推出第3代SiC MOSFET產(chǎn)品

近日，清純半導(dǎo)體和VBsemi（微碧半導(dǎo)體）分別推出了其第三代碳化硅（SiC）MOSFET產(chǎn)品平臺，標(biāo)志著功率半導(dǎo)體技術(shù)在快充效率、高功率密度應(yīng)用等領(lǐng)域取得了重大突破。

01 清純半導(dǎo)體推出第3代SiC MOSFET產(chǎn)品平臺

4月21日，清純半導(dǎo)體官微宣布，推出第3代碳化硅（SiC）MOSFET技術(shù)平臺，該平臺首款主驅(qū)芯片（型號：S3M008120BK）的常溫導(dǎo)通電阻低至8mΩ，比導(dǎo)通電阻系數(shù)Rsp達(dá)到2.1 mΩ·cm2，處于國際領(lǐng)先水平。

source：清純半導(dǎo)體（圖為清純半導(dǎo)體1、2、3代產(chǎn)品比電阻Rsp變化）

在此之前，清純半導(dǎo)體第一代產(chǎn)品的比導(dǎo)通電阻為3.3 mΩ·cm2左右，2023年發(fā)布的第二代產(chǎn)品為2.8 mΩ·cm2，2024年進(jìn)一步降低至2.4 mΩ·cm2。該平臺通過專利技術(shù)和工藝完善，在降低導(dǎo)通電阻的同時，保持了與前兩代相近的優(yōu)良短路耐受特性。這使得新能源汽車電機(jī)驅(qū)動器能夠進(jìn)一步釋放SiC高功率密度及高能量轉(zhuǎn)化效率潛力，提高續(xù)航里程。

source：清純半導(dǎo)體（圖為清純半導(dǎo)體1、2、3代產(chǎn)品比電阻Rsp變化）

source：清純半導(dǎo)體（圖為S3M008120BK芯片輸出特性）

據(jù)悉，該產(chǎn)品額定電壓為1.2kV，額定電流超過220A，室溫閾值電壓典型值為2.7~2.8V。在等效的芯片面積下，與上一代技術(shù)相比導(dǎo)通損耗降低約20%，能夠以更高的效率、更小的封裝和更高的可靠性實(shí)現(xiàn)應(yīng)用設(shè)計。

source：清純半導(dǎo)（圖為S3M008120BK芯片與2代同類產(chǎn)品反向恢復(fù)波形對比）

在動態(tài)性能方面，S3M008120BK在相同芯片尺寸下寄生電容進(jìn)一步降低，提高了開關(guān)速度，且顯著改善了MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性，峰值電流Irrm實(shí)現(xiàn)了近30%的降低，同時軟度tb/ta得到了大幅優(yōu)化，電壓過沖Vrrm也得到了顯著改善。

清純半導(dǎo)體表示，新品繼承了前兩代產(chǎn)品在可靠性方面的優(yōu)勢，包括通過了傳統(tǒng)柵極可靠性試驗(yàn)對HTGB的考核等加嚴(yán)可靠性試驗(yàn)的測試。其結(jié)果表明，第三代產(chǎn)品更適合主驅(qū)等多芯片并聯(lián)應(yīng)用場景，以確保系統(tǒng)在長期使用后依然具有較優(yōu)的均流特性。

值得注意的是，今年1月9日，清純半導(dǎo)體與士蘭微電子深化8英寸SiC量產(chǎn)線技術(shù)支撐與代工合作。士蘭微電子的8英寸SiC功率器件芯片制造生產(chǎn)線預(yù)計2025年一季度封頂，四季度末初步通線，2026年一季度試生產(chǎn)。雙方將共同開發(fā)包括溝槽型SiC MOSFET等新產(chǎn)品，清純半導(dǎo)體將為士蘭微電子8寸碳化硅量產(chǎn)線提供技術(shù)支撐，士蘭微電子則為清純半導(dǎo)體提供獨(dú)家代工服務(wù)。

近期，士蘭微官方表示，其已完成第Ⅳ代平面柵SiC-MOSFET 技術(shù)的開發(fā)，性能指標(biāo)接近溝槽柵SiC器件的水平。第Ⅳ代SiC芯片與模塊已送客戶評測，基于第Ⅳ代SiC芯片的功率模塊預(yù)計將于2025年上量。

02、VBsemi第三代SiC MOSFET發(fā)布

近期，VBsemi（微碧半導(dǎo)體）針對電動汽車直流快充、儲能系統(tǒng)（ESS）及雙向充電（V2G）等關(guān)鍵領(lǐng)域，推出多款基于第三代SiC技術(shù)的MOSFET產(chǎn)品。

官方資料顯示，VBsemi的第三代SiC MOSFET采用先進(jìn)SiC工藝，開關(guān)損耗降低50%以上，系統(tǒng)效率突破96%。與IGBT方案相比，其顯著減少熱能損耗，簡化冷卻設(shè)計。

source：VBsemi（圖為VBsemi MOSFET為快充與儲能優(yōu)化設(shè)計）

據(jù)悉，其具備高功率密度。小封裝（如T0247、T02474L）支持高電流輸出，節(jié)省PCB空間。例如VBsemi VBP112MC100在100A電流下導(dǎo)通電阻僅21mΩ，適合大功率密集部署。其全系列器件已通過嚴(yán)格的動態(tài)參數(shù)測試，確保高溫、高濕等嚴(yán)苛環(huán)境下的穩(wěn)定性。

在近日舉辦的慕尼黑上海電子展上，VBsemi展示了其在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的最新技術(shù)與產(chǎn)品，包括VBP112MC100、STD45N10F7-VB、VBGQT1102、VBGM1102、VBGL1103、VBGL1805、VBGE1805等，吸引了眾多行業(yè)同仁和客戶的關(guān)注。（集邦化合物半導(dǎo)體竹子整理）