碳化矽(SiC)功率元件製造商聯合碳化矽(UnitedSiC)於日前發表其第四代產品線的最新成員，其耐受電壓為750V，導通電阻(RDS(on))則降低至6mΩ，從而滿足電源設計人員對更高性能、更高效率的SiC FET的需求。
UnitedSiC亞太區銷售副總裁劉魯偉表示，UnitedSiC的第4代SiC FET採用了共源共閘拓撲結構，其內部整合了一個SiC JFET並將之與一個矽MOSFET封裝在一起。這兩者結合起來就提供了寬能隙技術的全部優勢，包含可實現高速開關、低損耗，並在高溫環境下工作，同時還可保持簡單、穩定和穩健的閘極驅動，及內建的ESD保護。這些優勢可透過品質因數(FoM)進行量化，例如RDS(on)×A，這個指標衡量了每單位晶片面積的傳導損耗。
在這個指標上，第4代SiC FET在高低裸晶溫度下均可達到市場最低值。RDS(on)×EOSS/QOSS這個FoM在硬切換應用中很重要，第4代SiC FET的這個值是最接近的競爭對手值的一半。RDS(on)×COSS(tr)這個FoM則是軟切換應用的關鍵性能指標，如果將UnitedSiC額定電壓為750V的器件與競爭對手額定電壓為650V的器件相比，前者的這個值比後者低約30%。
對於硬切換應用，SiC FET的內建體二極體在恢復速度和正向壓降方面，優於競爭對手的Si MOSFET或SiC MOSFET技術。第4代技術中所包含的其他優勢，則是透過先進的晶圓減薄技術和銀燒結貼片制程降低了從裸晶到外殼的熱阻。這些特性可在要求苛刻的應用中實現最大功率輸出，同時實現低裸晶溫升。
這次UnitedSiC所發表的產品包括750V SiC FET系列中的9種新器件/封裝選項，額定值為6、9、11、23、33和44mΩ。所有器件均有採用TO-247-4L封裝的方案，同時18、23、33、44和60mΩ的產品還提供了採用TO-247-3L封裝的方案。這一750V擴展系列與現有的18和60mΩ器件相輔相成，其為設計人員提供了更多的元件選擇，讓設計變得更加靈活，因此可實現最佳的性價比權衡，同時保持充足的設計裕度和電路穩健性。
劉魯偉解釋，由於電動車上所搭載的電池組，電壓規格有增加的趨勢，導致既有650V方案的設計裕度(Margin)變小，故UnitedSiC特別推出電壓規格提升至750V的方案，並看好750V日後將成為電動車碳化矽功率元件中，一條很重要的產品線。
UnitedSiC推出的這款SiC FET，憑藉其在切換效率和導通電阻方面的最新改進，非常適合具有挑戰性的新興應用。其中包括電動汽車中的牽引驅動器以及車載和非車載充電器，以及可再生能源變頻器、功率因數校正、電信轉換器以及所有AC/DC或DC/DC功率轉換中單向和雙向功率轉換的所有階段。成熟的應用也可以從使用這種器件中受益——可以憑藉其與Si MOSFET和IGBT閘極驅動器以及成熟的TO-247封裝的向後相容性來輕鬆提高效率。
