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鎖定大功率轉換應用 快捷強推SiC功率元件

文‧林苑卿 發布日期:2013/12/27 關鍵字:FairchildInverter IGBTGaNWide Bandgap

為改善過去採用矽(Si)材料開發的功率元件無法耐高溫環境、低承受電壓值等缺陷,快捷半導體(Fairchild)已改用碳化矽(SiC)材料量產雙極接面電晶體(BJT),且持續開發出新一代產品,準備大舉插旗太陽能裝置、風能、輕軌牽引(Rail Traction)等大功率轉換應用版圖。

快捷半導體資深技術副總裁兼首席技術長Dan Kinzer表示,SiC BJT未來將在大功率轉換應用的電源管理扮演舉足輕重的角色。
快捷半導體資深技術副總裁兼首席技術長Dan Kinzer表示,該公司正在開發的新一代SiC BJT產品中,1,200伏特元件將涵蓋使用工業三相線路電壓供應440交流電壓(VAC)的應用,甚至可支援超過500伏特的較高線路電壓,和中大規模太陽能裝置中高達1,000∼1,500伏特電壓運作的逆變器(Inverter),以及同樣需要較高電壓和電流的風力發電和輕軌牽引。至於1,700伏特或更高額定電壓SiC BJT元件,將較採用矽開發的絕緣閘雙極電晶體(IGBT)具有更高轉換效率優勢,且具備更高的阻隔電壓,因此可減緩電力損耗。

據了解,快捷半導體係藉由收購TranSiC掌握SiC BJT技術能量,並已發布首批產品,將積極在產品線推陳出新,以擴大在大功率轉換應用的市占。

Kinzer指出,不同於矽功率元件,SiC功率元件需要完全不同的製程;此外,SiC功率元件的晶圓更小(目前為4吋),且缺陷密度比矽功率元件高出許多。目前該公司已克服上述技術難題,並開發出高良率的製程,可減少SiC基板中缺陷的影響。

相較於矽功率元件,SiC功率元件可減少約50%的電力損耗,且在相似的損耗條件下,可實現最高四倍的頻率提升,也因此,對於需要最佳性能和功率密度的系統而言,SiC功率元件(包含BJT)將為首選方案,特別適用於鑽井、太陽能/風力系統逆變器、電動/混合動力車、工業馬達、不斷電系統(UPS)等大功率轉換應用。

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