ROHM丨为什么在<span style='color:red'>SiC</span>和GaN功率器件时代,IGBT依然重要?
  尽管宽禁带技术正在崛起,但传统的功率电子器件仍在持续进化并被广泛应用。凭借其出色的性价比、稳定的供应以及经过实际验证的可靠性,在小型化和轻量化无法带来较大附加值的应用场景中,一直是非常实用的选项。  碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)功率器件在高效率、高温及小型化应用中性能表现优异,氧化镓(Ga₂O₃)和金刚石等材料研发也取得了显著进展。尽管已经取得了很多进步,不过还有许多系统仍需持续依赖硅功率电子技术,特别是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。  本文将阐述IGBT持续获得广泛采用的原因。将从成本与供应考量、既有可靠性数据的价值、以及宽禁带半导体优势在系统层面仅能提供有限益处的应用场景种类等方面进行探讨。另外还会简要介绍在IGBT性能的持续改进和扩展。  高性价比和供应稳定性备受好评  如今,功率元器件所受到的关注度已达到前所未有的高度。主要原因在于SiC和GaN功率器件等新一代功率器件的问世。另外,关于Ga₂O₃和金刚石功率器件等新一代功率器件的研发不断取得进展,其实用化前景备受期待,这也进一步助推了市场关注度的提升。  然而,下一代及下下代功率器件的面世,并不意味着电子设备设计工程师会全面采用这些产品。他们只是合理地选择能够将目标应用产品的价值最大化的功率器件。如果判断现有硅(Si)功率器件能使应用产品的价值最大化,那么他们将会继续采用Si功率MOSFET和IGBT。  实际上,基于这一判断而选择继续使用IGBT的应用场景并不少见。半导体领域全球知名制造商ROHM表示,“不仅在日本,海外市场对IGBT的关注度也在迅速提高”。这种关注度快速上升的原因在于,2021年以来工业设备、电机驱动系统、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)以及光伏逆变器等领域对IGBT需求量的持续扩大。ROHM的报告中显示,这些应用领域的制造商咨询量显著增加,产品销量正保持稳步上升态势。  半导体分析师Grossberg・大山聪先生也持相同观点:“SiC功率MOSFET和GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)市场未来将持续扩大,但IGBT市场规模不会萎缩。”预计IGBT市场在2025年后仍将保持约10%的年均复合增长率(CAGR),呈较快增长趋势。  最合适的功率器件选型并非仅由电气特性决定  那么,电子设计工程师在应用产品中采用IGBT时最重视的特性是什么?  在电气特性方面,竞品SiC功率MOSFET和GaN HEMT器件在很多方面的表现会优于IGBT(表1和表2)。具体而言,比如导通损耗和开关损耗的降低、高速工作能力(实现高开关频率)、高温工作能力等优势。  因此,将这些优势运用到应用产品中可带来诸多好处:延长电池续航时间、降低电池容量要求、实现更小型轻量的电路、减少发热量等。这些优势在移动应用领域的价值尤为显著。最终,SiC功率MOSFET和GaN HEMT器件主要在电动汽车牵引逆变器和DC-DC转换器等应用领域得以快速普及。  表1:单位面积导通电阻的变化趋势  低电压:Si MOSFET更合适。速度快且损耗低。  中等电压:SiC MOSFET更合适。高频条件下仍保持低损耗,面积效率优。  高电压额定:IGBT更具优势。相比SiC,导通电阻更低,芯片面积效率更高。  表2:IGBT与SiC功率MOSFET的性能比较  但是,从另一角度来看,在难以实现这些优势的应用场景中,采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT器件并不具备决定性理由。具体而言,是这类应用场景并不以小型化和轻量化为首要考量因素。  具有代表性的示例包括工业设备和电机驱动系统。在这些应用中,即使通过采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT实现了小型化和轻量化,也不能转化为足以显著提高销售额的附加值。因此,设计者通常不会为采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT带来的成本增加买单。换言之,电子设备设计工程师会基于出色的性价比优势而选择IGBT。  除此之外,还存在仅凭电气性能无法定义的“采用IGBT的理由”。例如,与SiC功率MOSFET和GaN HEMT相比,IGBT的供应稳定性明显更高。此外,IGBT自实现实用应用以来已历经约40年,拥有丰富的可靠性数据及长期应用所积累的实践经验。  在实际的电子设备设计中,电力器件的选型不仅需要考量电气特性,更需要综合评估上述各种要素。因此,即使新电力电子器件不断涌现,在特定应用场景中IGBT仍被持续采用。  IGBT技术的持续演进  此外,IGBT绝非过时的功率器件,而是一直到进步。也就是说,其性能提升仍有充分的空间。  IGBT的性能通过元器件层面和工艺层面的双重改进,已得到显著提升。例如,采用“非穿通”和“场截止”等新器件结构、硅晶圆减薄、以及沟槽栅微缩(间距缩小)等方面的改进。最终,IGBT实现了集电极-发射极饱和电压(VCE(Sat)[1.1])降低、电流容量增加、开关频率提高(开关损耗减少)以及短路耐受能力增强。  然而,在硅晶圆减薄和沟槽栅间距微缩方面,仍存在改善余地。ROHM开发部部长石松祐司表示:“IGBT的性能提升仍存在潜在空间。2026年以后推出的产品,其器件结构本身很可能会迎来重大变革。我们会逐步将这些技术发展融入到产品中。”  未来,在保持“较低成本”、“高可靠性”和“高实用性”等优势的同时,性能得到进一步提升的IGBT产品被投入市场的可能性很大。  在内置多个IGBT的功率模块领域,仍有望实现进一步技术突破。目前,ROHM已推出的功率模块“TRCDRIVE packTM”,具有高电流密度和出色的散热特性[2.1](图1)。目前所采用的功率器件,是ROHM第4代SiC功率MOSFET。  图1 功率模块 TRCDRIVE packTM:虽尺寸小巧,却通过单面散热设计实现与竞品同等散热性能的封装型功率模块。目前供应的是内置2枚ROHM第4代SiC功率MOSFET的二合一型模块。  本功率模块具有两大特点:第一,通过优化内部布局,将电感降至更低,从而降低了开关损耗;第二,虽采用单面散热设计,仍以小巧尺寸实现了与竞品同等的散热性能。  在安装方法上,采用了银(Ag)烧结技术,通过高温高压将模块内部芯片(功率器件)与引线框架进行接合。这既提高了接合可靠性,又提高了功率密度。  ROHM计划在不久的将来将这项技术也应用于IGBT。  此外,在模块与外部散热器的接合部位,ROHM与 Arieca 公司联合研发出采用了液态金属填充弹性体(LMEE)的低温接合技术。该技术不仅实现了与银烧结接合技术同等的热阻,还可在更低温度和压力条件下完成接合。这在提高散热效率的同时,更大程度地提升了模块的电气性能。  图2:液态金属填充弹性体(LMEE)是美国Arieca公司推出的热界面材料。具有低热阻特性,应用于功率模块可提升其散热性能。  电力电子技术演进中的可靠选项  宽禁带器件为电源设计者提供了更多的选择,同时,IGBT凭借其出色的可靠性和成本效益优势,依然是众多系统的优选方案。其成熟的供应链、稳定的可靠性以及持续的技术改进,即使是在SiC和GaN的优势仅能提供有限的附加值的应用场景中,IGBT依然保持着作为实用解决方案的地位。
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发布时间:2026-08-25 14:59 阅读量:269 继续阅读>>
上海永铭丨800V <span style='color:red'>SiC</span>主驱逆变器DC-Link电容选型:如何告别电解电容的寿命焦虑与电压浪涌?
  各位工程师朋友,当你们在开发800V高压电驱平台时,是否遇到过这样的困扰:台架测试中母线电压尖峰异常偏高,SiC MOSFET模块偶发击穿;或者系统效率始终差一口气,热管理方案改了又改却收效甚微?这些问题的根源,往往指向DC-Link环节那颗看似不起眼的电容。  一、主驱逆变器的“高频之痛”  在800V高压电驱平台中,主驱逆变器是整车的动力心脏。随着SiC MOSFET的普及,开关频率已普遍提升至40kHz甚至更高。但传统铝电解电容的物理特性,使其在高频工况下捉襟见肘。  铝电解电容(450V等级,需多只串联)的典型局限包括:  ESR偏高:单颗@20kHz约80mΩ,多颗并联后总ESR降低有限;  谐振频率低:典型值仅约4kHz,远低于SiC的40kHz开关频率;  寿命短板:85℃下预期寿命仅2000~6000小时,受电解液挥发影响严重;  耐压不足:单颗无法覆盖800V,需多只串联并附加均压电路。  这意味着,在40kHz开关频率下,铝电解电容已呈现感性阻抗,无法有效吸收高频纹波电流,母线电压振荡剧烈。功率器件承受的电压应力增大,系统效率下降,可靠性大打折扣。  二、根因分析:材料决定的“先天局限”  铝电解电容的局限源于其结构与材料。内部的电解液在高温、高频纹波电流的持续冲击下逐渐干涸,导致容量衰减、ESR倍增,形成“发热→性能下降→更发热”的热失效恶性循环。而较低的谐振频率则限制了其对高频纹波的有效吸收,电压尖峰由此而生。  这并非制造工艺问题,而是器件物理结构的固有特性。在高频、高压、高温的三重考验下,铝电解电容已逼近其性能天花板。  三、永铭MDP系列薄膜电容的核心优势  直面这一行业痛点,永铭电子推出MDP系列金属化聚丙烯薄膜电容,为主驱逆变器DC-Link提供根本性解决方案。  核心优势如下:  四、数据说话:参数对比与验证  五、应用案例:量产验证的成效  某800V电驱平台项目,在主驱逆变器DC-Link电路中采用永铭MDP系列薄膜电容替代传统铝电解方案后,实测结果:  l PCB面积减少50%以上——单颗薄膜电容的紧凑设计及无需均压电路,显著释放布局空间;  l 母线电压尖峰幅值显著降低——低ESR与高谐振频率有效吸收高频纹波,抑制电压振荡;  l 系统效率获得有效提升——导通损耗与开关损耗的双重降低,带来效率提升。  这一案例充分验证了薄膜电容替代方案在工程上的可行性与显著收益。  六、选型建议  MDP系列适用于主驱逆变器DC-Link、OBC的PFC/DC-Link/LLC谐振电路。推荐型号如下:  注:MDP系列电压覆盖500V~1500V,容值最高可达500μF,工作温度-40℃~105℃,有限时间内可在150℃下工作。  七、场景化Q&A(工程师最关心的三个问题)  Q1:在800V系统中,为什么不能简单地将多个450V铝电解电容串联使用?  A: 串联确实能提升耐压,但会带来均压难题。由于电容个体差异,每颗电容的分压不均,需要增加均压电阻和稳压管等外围电路,这不仅增加了BOM成本和PCB面积,还引入了额外的故障点。更重要的是,串联后总ESR为各颗ESR之和(并联可降低,但数量有限),总谐振频率也会进一步偏移,无法从根本上改善高频特性。MDP系列单颗即可覆盖800V~1000V,无需串联,ESR和频率优势得天独厚。  Q2:MDP薄膜电容的dv/dt耐受能力如何?能扛住SiC的快速开关吗?  A: 可以。MDP系列采用特殊边缘加厚金属化膜和优化的喷金工艺,具备极高的dv/dt耐受能力,典型值可达10,000 V/μs以上。SiC MOSFET的开关速度虽快,但MDP的设计余量充分覆盖了实际工况中的电压变化率,确保长期可靠性,这也是其通过AEC-Q200认证的重要支撑之一。  Q3:薄膜电容比铝电解贵,全生命周期算账真的划算吗?  A: 单颗差价虽存在,但需算总账:①省去多颗串联所需的均压电阻、稳压管等外围元件成本;②PCB面积减少50%以上,壳体结构件成本降低;③特定工况下,系统峰值效率提升约1.5%,长期运行节省电费;④整车全生命周期无需更换电容,大幅节省售后零件费与工时费,避免因电容失效导致的品牌信誉风险。初期差价可在2~3年内通过上述综合收益对冲,对于质保期长的车企而言效益更为显著。  结语  DC-Link电容虽小,却是电驱系统稳定运行的“心脏”。当前国内电控装机薄膜电容渗透率已达88.7%,用薄膜电容替代铝电解电容已是行业明确趋势。永铭MDP系列以低ESR、高谐振频率和长寿命的参数组合,为800V SiC主驱逆变器提供经过量产验证的可靠方案。  获取规格书·申请样品·技术咨询:访问永铭官网产品中心,或联系应用工程师团队获取一对一选型支持。  官网:www.ymin.com  公众号:上海永铭电容器  产品热线:400-900-1922  有困难,找永铭——我们不仅是产品的供应商,更是您值得信赖的技术伙伴。
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发布时间:2026-08-17 14:09 阅读量:300 继续阅读>>
纳芯微丨高密度AI服务器电源:HVDC隔离、<span style='color:red'>SiC</span>/GaN驱动、高带宽采样与400MHz实时控制
  文章导读  高密度服务器电源设计:高压、高频、高功率密度和多相控制,带来哪些新的芯片设计要求;  隔离+:800V高压架构下的耐压、CMTI、传输延时与集成设计;  驱动:SiC/GaN高频开关对驱动电流、抗扰能力和延时匹配的要求;  采样:高密度电源中的带宽、量程、精度与小型化设计;  实时控制:多相电源对MCU运算性能、PWM和ADC资源的要求。  五大落地路径  电源设计应对高密度设计需求  AI服务器功率和功率密度不断提升,对电源的通流能力、转换效率和散热带来更大挑战,设计主要从以下五个方向进行优化:  大功率回路硬件扩容  一方面选用大规格功率半导体器件,或采用多器件并联提升回路通流能力;另一方面采用多相交错电源架构,通过多个功率子模块协同工作,针对重载、轻载等不同工况优化电源转换效率,是当前大功率PSU的主流设计思路。  系统架构高压化(HVDC高压直流)  800V高压母线方案大范围普及,通过提升系统额定电压降低回路传输电流,减少线缆、铜排的传导损耗,同时缩减母线铜材占用空间,从系统层面提升整机功率密度。  开关电源高频化  利用SiC、GaN等宽禁带功率器件的高频特性,提高电源开关频率,缩小变压器、电感、电容等无源器件体积,是提升电源功率密度的重要技术路径。  软开关拓扑+开关速率优化  通过提高开关速度或采用软开关技术降低功率器件的开通和关断损耗,并通过降低损耗减小散热器尺寸,进一步节省PCB板卡空间。  液冷散热+高密度PCB布局  采用浸没式、冷板式液冷等方案提升散热能力;同时结合元器件小型化和高密度PCB布局,提高机箱内部空间利用率。  以上五项优化主要集中在功率主回路,高压、高频和高密度设计也会影响控制回路,对隔离、驱动、采样和实时控制芯片的性能与集成度提出更高要求。  四类芯片设计挑战  高压、高密度带来更高性能要求  隔离类IC  高压安规、抗扰能力与集成化设计要求  高压化是AI电源的重要趋势,隔离芯片作为高低压电气隔离的关键界面,承担系统安规防护作用,在800V及更高电压系统中,主要面临四方面技术要求:  满足安规隔离耐压要求,保障系统用电安全;  高频开关带来节点电位快速跳变,芯片需要较高的CMTI共模瞬态抗扰度,降低高压瞬态干扰造成通信失效、系统误动作的风险;  随着开关频率提升,控制环路响应加快,隔离芯片需要更低的信号传输延时,保障主控与功率侧信号同步;  800V系统对器件爬电距离和封装提出更高要求,分立器件方案会占用更多PCB面积,多功能集成化隔离芯片有助于降低板级空间占用。  针对上述需求,纳芯微采用第三代电容隔离架构,并结合Adaptive OOK自主调制技术。相关产品可支持1500Vrms、2121VDC工作条件,设计使用寿命超30年;典型CMTI共模瞬态抗扰度>150kV/μs,实验室测试可达200kV/μs以上;最高通信速率150Mbps,信号传输延时可控制在15ns以内,满足高速控制链路需求。  基于自研隔离技术,纳芯微形成了丰富的隔离产品矩阵,覆盖数字隔离器、隔离采样、隔离接口、隔离电源、隔离栅极驱动等产品,并推出二合一、三合一等集成化产品,如隔离电源+隔离接口二合一芯片、隔离电源+隔离驱动+隔离采样三合一芯片,可通过单颗器件集成多项功能,减少外围器件数量和电路复杂度。  纳芯微隔离产品覆盖不同隔离等级和爬电距离需求,基于在光储1500V高压应用中的技术积累,相关产品可适配800V HVDC数据中心高压母线,并面向更高电压等级的应用需求进行产品布局。爬电距离规格覆盖2mm、8mm、15mm等,其中2mm器件适用于低压小型电源的功能绝缘需求,8mm、15mm器件可满足高压系统的加强绝缘需求,适配不同功率等级PSU的选型。  驱动类IC  大电流、高抗扰、集成负压,适配新一代功率器件  随着SiC、GaN等宽禁带功率器件的应用,隔离驱动芯片面临三方面更高要求:  大功率器件通常具有更大的结电容,同时电源开关速度不断提升,驱动芯片需要在更短时间内完成功率器件结电容的充放电,因此需要更强的拉灌电流能力;  驱动异常可能导致功率器件失效,因此对驱动IC的CMTI共模瞬态抗扰能力提出更高要求;  高开关频率下死区时间缩短,对驱动通道的延时一致性提出更高要求,同时也推动驱动芯片向更高集成度发展。  纳芯微针对数据中心高密度电源的驱动产品主要包括高性能隔离驱动和GaN专用驱动两类,可适配不同功率器件的驱动需求:  高性能隔离驱动:产品按输入类型分为光耦兼容电流输入、TTL/CMOS电压输入两大系列;功能覆盖UVLO欠压保护、米勒钳位、DESAT退饱和保护、软关断、故障报警等,部分型号进一步集成隔离ADC及功能安全相关电路。相关产品输出拉灌电流可达±10A,可适配800V架构下大功率SiC器件的驱动需求。  GaN专用隔离驱动芯片:GaN器件导通阈值较低、开关速度快,对误导通抑制提出更高要求。传统方案通常通过外部分立电路实现负压关断,占用一定板级空间。纳芯微GaN驱动芯片集成负压生成电路,可直接实现负压关断,减少外围辅助供电器件和PCB面积占用;产品覆盖高压GaN、低压GaN及不同输出电流规格,为不同应用提供相应选型。  纳芯微驱动方案覆盖AI服务器电源前级SST、整流模块、BBU/CBU储能单元、二次/三次侧DCX变换器、板载千瓦级IBC电源及多相交错Buck电源等环节,并支持单向高压GaN、单向低压GaN、双向GaN及不同规格SiC器件。  采样与信号处理IC  多方案分层落地适配AI服务器电源采样需求  AI服务器电源控制环路速度提高、电磁环境更加复杂,对采样器件的带宽、CMTI共模瞬态抗扰能力和量程提出了更高要求。电流采样常见方案包括集成霍尔、采样电阻+隔离运放、开环电流传感器和CT电流互感器等,不同方案在体积、精度、带宽及磁滞等方面各有特点,需要根据具体应用选择。  功率密度优先的设计中,集成霍尔电流传感器通过集成基准、OCP过流保护等功能,减少外围调理电路;对采样精度要求更高的场景,则采用采样电阻+隔离运放架构。纳芯微产品覆盖这两类技术路线。  以霍尔电流传感器为例,纳芯微针对不同电压、电流等级布局了多款产品:  800V高压AIDC应用:耐压1550V、50A量程、8mm爬电距离、2MHz带宽;  54V/12V低压电源:4×4mm小型封装、100A量程;  大功率SST等高电流应用:200A以上大量程线性霍尔产品  实时控制专用MCU  高主频、多通道,满足电源实时控制需求  电源实时控制MCU是数字控制与功率硬件之间的重要桥梁。多相交错拓扑带来多路PWM同步输出需求,叠加开关频率提升,对MCU的实时运算能力、采样通道数量及控制精度提出了更高要求。  纳芯微电力电子专用MCU覆盖200MHz~400MHz Cortex-M7单核/多核架构,针对电源应用优化运算性能、片上存储、PWM及工业通信接口等资源配置,适配不同功率等级的服务器电源:  7系列实时控制MCU:双400MHz Cortex-M7内核,搭载32路HRPWM、40路模拟采样通道,可用于大功率SST、HVDC AC-DC PSU等实时控制场景;  5系列实时控制MCU:240MHz单核Cortex-M7,配置16路PWM输出,可用于PSU、DC-DC电源等应用;  1系列实时控制MCU:200MHz单核Cortex-M7,适用于板载IBC、Buck等电源控制场景。  面向AI数据中心电源高压、高频、高功率密度的发展趋势,纳芯微已形成隔离、驱动、信号采样和实时控制MCU等核心产品组合。  以整机PSU为例,除上述四类产品外,还包括NTC温度传感器、高精度电压基准源、反激控制芯片、低压LDO、热插拔保护控制器等器件,满足温度监测、电压基准、辅助供电及系统保护等功能需求。  同时,纳芯微可结合客户具体的系统设计需求提供芯片选型与应用支持,根据整机尺寸、额定功率、母线电压、散热架构等参数,协助进行器件选型和方案优化,为AI服务器电源不同架构和功率等级提供相应的产品与技术支持。
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发布时间:2026-08-13 09:49 阅读量:285 继续阅读>>
顶面散热新封装!ROHM推出高耐压且散热性能优异的<span style='color:red'>SiC</span> MOSFET
  中国上海,2026年7月9日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布,推出SiC MOSFET的TSC3PAK(14.00×18.58×3.50mm)封装。新产品为可自动安装的表贴型产品,通过采用将散热面置于封装顶部的结构,实现了与插装型封装(TO-247-4L)同等级别的散热性能。在将该器件用于电动汽车(xEV)的车载充电器(OBC)和电动压缩机等应用时,可有助于提升功率转换电路的效率和可靠性。  新产品通过采用ROHM自有的沟槽设计,确保了6.66mm业界先进水平的爬电距离*1。新产品不仅与市场上广泛普及的封装兼容,同时,还实现了污染等级2级*2环境下1200V交流峰值电压耐受能力。因此,在高耐压应用中可实现安全的绝缘设计,有助于降低安装成本并提高可靠性。  另外,通过搭载ROHM第4代SiC MOSFET,还实现了低导通电阻和高速开关特性。这使得功率转换时的开关损耗大幅降低,有助于应用产品进一步提高效率并更加节能。  新产品已于2026年6月开始量产(样品价格:5500円日元/个,不含税),且同时开始线上销售。此外,ROHM官网还提供仿真模型,助力客户快速进行电路评估。  未来,ROHM将通过进一步扩充SiC MOSFET产品阵容,为电子设备实现更高性能、更小体积与更高可靠性提供支持。  <开发背景>在电动汽车(xEV)中,为了提高充电速度并延长续航里程,除了主驱逆变器外,SiC器件在车载充电器(OBC)和电动压缩机等的功率转换电路中的应用也在不断扩大。另外,在工业设备领域,作为有助于高性能服务器电源和光伏逆变器等设备高效工作的器件,SiC器件的应用也持续增长。传统的SiC器件为了在大功率运行时有效散热,主要采用的是散热性能优异的插装型封装。但是,插装型封装不仅涉及手工安装工序,还存在因封装形状限制而难以实现薄型化的问题。对此,近年来可自动安装的表贴型SiC器件开始普及。新产品采用表贴型封装,却实现了与TO-247等插装型封装同等级别的散热性能。  <应用示例>车载设备:车载充电器(OBC)、电动压缩机等工业设备:光伏逆变器、服务器电源等<关于“EcoSiC™”品牌>EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法,ROHM一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外,ROHM在制造过程中采用的是一贯制生产体系,目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。  <术语解说>  *1) 爬电距离  两个导体之间沿绝缘表面测得的最短距离。在半导体设计中,为了防止触电、漏电、半导体产品短路,需要采取确保爬电距离和电气间隙的绝缘对策。  *2) 污染等级2级  污染等级2级相当于家庭和办公室等常见的环境,即仅存在干燥的非导电污染物的状态。污染等级是确定元器件的电气间隙和爬电距离时会产生影响的环境等级,根据污染物质的有无、数量和状态分为1~4级。
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发布时间:2026-07-10 09:40 阅读量:576 继续阅读>>
森国科发布基于8寸晶圆工艺全球最小裸芯尺寸的800V <span style='color:red'>SiC</span> MOSFET,开启多芯合封新纪元
  颠覆性尺寸:定义800V SiC MOSFET合封新标准  在追求极致功率密度的今天,每一平方毫米的芯片面积都至关重要。森国科(SGKS)凭借其在宽禁带半导体领域的深厚积累,正式推出专为先进合封(Co-Packaging)应用设计的SiC MOSFET—KWM3K065P。这款产品以“全球最小裸芯片尺寸”和“800V/3Ω”的卓越性能组合,为AC-DC电源、栅极驱动芯片的多芯片模块(SiP)合封提供了革命性的核心器件,引领高压功率集成迈向新高度。  全球最小裸芯,源自8寸工艺的领先优势  KWM3K065P的发布,不仅是尺寸上的突破,更是制造工艺的胜利。它由领先的8寸晶圆工艺打造,实现了性能与集成度的完美平衡。  • 极致紧凑的裸芯尺寸:KWM3K065P的裸芯尺寸(Die Size)仅为 0.476mm x 0.476mm,创下全球800V电压平台SiC MOSFET的最小纪录。这一突破极大地节省了封装内部的宝贵空间,使得在同一封装内集成AC-DC控制器、栅极驱动芯片以及多个功率器件成为可能,为开发超高功率密度的电源系统提供了坚实基础。  • 8寸工艺带来的性能一致性:采用8寸晶圆工艺,不仅提升了晶圆的整体良率和生产效率,更重要的是确保了芯片性能的高度一致性和稳定性。这对于多芯片合封应用至关重要,因为它能有效降低因芯片参数差异导致的电流不均问题,简化了并联设计,提高了整个模块的可靠性。  创新0伏关断,简化驱动设计  在高压功率应用中,如何确保MOSFET在关断期间的稳定性,避免因噪声干扰导致的误导通,一直是工程师面临的难题。森国科KWM3K065P创新性地提供了 0伏关断(0V Turn-off) 解决方案。  • 攻克负压关断难题:传统SiC MOSFET器件或部分高压硅基器件通常需要负电压来确保可靠关断,这要求驱动芯片必须具备负压供电能力,增加了系统设计的复杂性和成本。KWM3K065P凭借其优异的芯片设计,实现了仅需0伏即可安全、可靠地关断。  • 降低驱动门槛:这一特性有效解决了工程师在应用中的痛点,大幅降低了对驱动芯片的要求。设计人员可以选用更通用、更简单的驱动芯片,从而简化外围电路设计,减少系统元件数量,提高整体方案的性价比和可靠性。  卓越性能,源于SiC本色  作为一款碳化硅功率器件,KWM3K065P继承了SiC材料的本征优势,相比传统硅基高压器件,性能表现全面领先。  • 高耐压与低导通损耗的完美平衡:KWM3K065P拥有800V的高阻断电压和低至3Ω的标称导通电阻(RDS(on))。这一组合确保了器件在高压工况下既能安全运行,又能保持极低的导通损耗,显著提升系统效率。  • 优异的开关特性:器件具备低输入/输出电容和快速的开关速度,其内部集成的体二极管也具有低反向恢复电荷(Qrr)的特点。这些特性共同作用,大幅降低了开关过程中的能量损耗和电压振荡,使得系统可以工作在更高的频率下,进一步推动功率密度的提升。  广泛应用,驱动未来科技  凭借其创新的0伏关断特性和为合封而优化的极致尺寸,KWM3K065P特别适用于对体积、效率和集成度有极致要求的应用领域。  • 高密度快充与适配器:在需要合封高压功率开关器件的快充充电头和电源适配器的ACDC芯片中,KWM3K065P是实现“小体积、大功率”的理想选择,能够帮助工程师设计出性能更强、携带更方便的消费电子产品。  • 高集成度电源模块:对于需要将控制器、驱动器和功率器件集成在一起的工业电源模块,KWM3K065P的合封友好特性可以极大地简化设计,提高模块的可靠性。  • LED驱动与电机驱动:在对能效和空间有严格要求的LED照明驱动和微型电机驱动领域,这款芯片同样能发挥其高效、紧凑的优势,助力设备实现更长的寿命和更小的体积。  结语  森国科KWM3K065P的推出,不仅是公司在高压SiC芯片领域技术实力的又一次展现,更是对“芯片级系统集成”这一未来趋势的精准把握。从领先的8寸晶圆工艺到全球最小的裸芯尺寸,再到创新的0伏关断技术,每一个细节都体现了森国科以客户需求为中心的创新理念。我们致力于通过不断创新的SiC技术和产品,为全球工程师提供更具价值的解决方案,共同推动电力电子系统向更高效、更紧凑、更智能的方向发展。KWM3K065P现已开放样品申请和量产订购,欢迎各界合作伙伴垂询,携手共创功率电子的崭新篇章。
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发布时间:2026-07-01 09:51 阅读量:665 继续阅读>>
森国科丨重磅推出2200V/1Ω高压<span style='color:red'>SiC</span> MOSFET K3M1K200-R
  在新能源产业蓬勃发展的今天,功率半导体器件正朝着更高电压、更高效率、更高可靠性的方向不断演进。森国科(SGKS)作为宽禁带半导体领域的先行者,正式推出全新高压SiC MOSFET—K3M1K200-R。这款产品以2200V的超高阻断电压和1Ω的低导通电阻为核心亮点,专为严苛的工业级高压应用而生,旨在重新定义高压功率转换的效率与可靠性边界。  卓越性能,源自芯内核  K3M1K200-R是森国科在高压SiC技术领域深厚积累的结晶,其性能规格在同类产品中展现出显著优势。  · 2200V超高压平台:  K3M1K200-R的额定电压高达2200V,为系统设计提供了充足的安全裕量。这一特性使其能够从容应对工业电网波动、感性负载关断等场景下的电压尖峰,确保系统在极端工况下的稳定运行,有效降低了对复杂缓冲电路的依赖。  · 0.8Ω低导通电阻:  在实现2200V超高耐压的同时,其典型导通电阻(RDS(on))低至0.8Ω。低导通电阻意味着更低的导通损耗和更小的温升,直接提升了系统的整体效率和功率密度,尤其适合需要长时间满载运行的工业设备。  · 增强型N型沟道设计:  作为一款增强型(Normally-Off)器件,在栅极无驱动信号时处于关断状态,符合工业应用对“失效安全”(Fail-Safe)的严苛要求,极大地简化了驱动电路的设计,提升了系统的本质安全性。  · 优异的开关特性:  器件具备低输入/输出电容和快速的开关速度,能够支持高频化应用。其内部集成的体二极管具有低反向恢复电荷(Qrr)和快恢复特性,有效降低了开关过程中的能量损耗和电压震荡,使系统运行更加平稳、安静。  先进封装,可靠耐用  K3M1K200-R采用经典的TO-247封装,这是工业界广泛认可和验证的成熟封装形式,具备以下核心优势。  · 高可靠性与通用性:  TO-247封装具有坚固的内部结构和成熟的制造工艺,确保了器件在长期运行中的高可靠性。其引脚定义和外形尺寸符合行业标准,便于客户进行产品替换和产线升级,降低了导入风险。  · 成熟的散热方案:  该封装形式与市面上主流的绝缘垫片、散热器和安装方式完美兼容,客户可以沿用现有的成熟散热方案,无需进行额外的结构开发,缩短了产品从设计到量产的周期。  · 优化的热阻表现:  K3M1K200-R的结壳热阻(RthJC)低至3.8℃/W,确保了芯片产生的热量能够高效地传导至外部散热器,有效控制了器件的工作温度,延长了使用寿命。  市场应用,精准定位  凭借其独特的性能组合,K3M1K200-R精准锁定了一系列对电压和可靠性有极致要求的高压应用场景。  · 高压开关电源:  在通信基站、数据中心服务器等领域的高压输入开关电源中,K3M1K200-R的高耐压特性能够轻松应对整流后的高压母线,其低损耗优势则有助于提升电源的转换效率,满足日益严苛的能效标准。  · 电容与感性负载驱动:  在驱动高压电容负载或大功率感性负载(如大型电磁阀、高压电机)的应用中,器件需要承受巨大的瞬态电压冲击。K3M1K200-R的2200V额定电压和坚固的芯片设计,使其成为处理这类“硬开关”工况的理想选择。  · 辅助电源系统:  在风电变流器、光伏逆变器等大型电力电子设备中,通常需要独立的辅助电源来为控制电路供电。K3M1K200-R可以作为辅助电源的核心开关器件,直接从高压母线上取电,其高可靠性和宽电压适应能力确保了主设备控制系统的稳定运行。  · 工业电机驱动:  在中高压工业变频器领域,K3M1K200-R可用于制动单元或有源前端(AFE)电路,其高频开关能力有助于减小滤波元件的体积,提升整个驱动系统的功率密度。  K3M1K200-R  结语  森国科K3M1K200-R高压SiC MOSFET的推出,不仅是森国科在高压功率器件领域技术实力的有力证明,更是对工业与能源市场迫切需求的精准回应。我们致力于通过不断创新的SiC技术,为全球客户提供更高效、更可靠、更具竞争力的功率解决方案。K3M1K200-R现已开放样品申请和量产订购,欢迎各界合作伙伴垂询,共同探索高压功率转换的无限可能。
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发布时间:2026-06-30 10:29 阅读量:589 继续阅读>>
森国科推出TOLT封装<span style='color:red'>SiC</span> MOSFET,引领高效能功率器件新纪元
  新品发布:K2M025065-V,定义性能新标杆  森国科(SGKS)正式推出采用TOLT先进封装的碳化硅(SiC)功率场效应晶体管K2M025065-V。这款产品将森国科领先的SiC MOSFET芯片技术与优化的封装设计相结合,旨在为高功率密度和高效率的应用场景提供革命性的解决方案。K2M025065-V的发布,标志着森国科在宽禁带半导体领域的技术实力和产品布局迈上了新的台阶。  01  森国科SiC MOSFET:卓越性能的核心  森国科的碳化硅MOSFET芯片以其卓越的物理特性,从根本上解决了传统硅基器件在高压、高频应用中的瓶颈。K2M025065-V继承了这些核心优势,为系统设计带来质的飞跃。  高耐压与低导通损耗:  该器件拥有650V的高阻断电压和典型值仅为25mΩ的超低导通电阻(RDS(on))。这意味着在相同的导通电流下,器件的导通损耗极低,能显著提升系统效率,尤其是在大电流工作条件下优势更为明显。  高频开关与低电容:  得益于SiC材料的特性,K2M025065-V具备极高的开关速度和低输入/输出电容。这使得它能够工作在远高于传统硅器件的频率下,从而允许使用更小的无源元件(如电感和电容),极大地提升了系统的功率密度。  优异的体二极管特性:  其内部集成的体二极管具有快速恢复和低反向恢复电荷(Qrr)的特点。在需要体二极管进行续流的应用(如逆变器)中,这能大幅降低开关过程中的能量损耗和电压震荡,提高系统可靠性和效率。  02  TOLT封装:为高性能而生  K2M025065-V采用的TOLT封装并非传统封装的简单迭代,而是一次为高性能功率器件量身定制的创新。它在多个维度上对传统封装进行了优化,将SiC MOSFET的性能潜力发挥到极致。  极致的散热能力:  TOLT封装采用了优化的内部结构和导热路径,使其结壳热阻(RthJC)低至0.40℃/W。出色的散热性能意味着器件在高功率工作时,热量能被更高效地传导至散热器,从而保持较低的结温,确保器件长期稳定可靠运行,并允许更高的功率输出。  更低的寄生效应:  优化的引脚布局和内部互连设计,有效降低了封装的寄生电感。更低的寄生电感对于高频开关应用至关重要,它能减少开关过程中的电压过冲和震荡,降低电磁干扰(EMI),使系统设计更加简洁、可靠。  坚固与可靠:  TOLT封装在设计上考虑了功率器件在严苛环境下的应用需求,具备良好的机械强度和可靠性,能够满足汽车级和工业级应用的严苛要求。  03  应用领域:赋能绿色科技  凭借其卓越的性能组合,K2M025065-V特别适用于对效率和功率密度有极致追求的应用领域。  太阳能逆变器:  在光伏系统中,更高的效率意味着更多的电能产出。K2M025065-V的低损耗特性可显著提升逆变器的转换效率,尤其是在最大功率点跟踪(MPPT)电压范围内的效率表现优异,助力绿色能源的高效利用。  电动汽车电机驱动:  在电动汽车的主驱逆变器中,K2M025065-V的高频开关能力和低导通损耗,有助于减小电机驱动系统的体积和重量,同时提升车辆的续航里程。其优异的体二极管特性也使其在复杂的电机控制工况下表现稳定。  高压直流变换器与开关电源:  在这些应用中,K2M025065-V能够支持更高的开关频率,从而减小磁性元件和电容的体积,实现更高功率密度的电源设计,满足数据中心、通信基站等对空间和效率要求苛刻的场景。  结语  森国科K2M025065-V TOLT封装SiC MOSFET的推出,是森国科在功率半导体领域技术实力的集中体现。它将SiC材料的本征优势与先进封装技术完美融合,为工程师提供了一个能够突破现有设计瓶颈的强大工具。我们相信,这款产品的问世将加速碳化硅技术在各个高增长市场的应用普及,共同推动能源转换技术迈向一个更高效、更紧凑、更可靠的新时代。
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发布时间:2026-06-29 10:02 阅读量:585 继续阅读>>
罗姆参展PCIM Europe 2026 ~推动面向电动出行和工业领域的<span style='color:red'>SiC</span>功率技术发展~
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发布时间:2026-06-03 10:41 阅读量:1102 继续阅读>>
罗姆的<span style='color:red'>SiC</span> MOSFET应用于面向AI服务器电源的电池备份单元
  中国上海,2026年5月21日——全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)今日宣布,其750V耐压SiC MOSFET已被应用于AI服务器电源的BBU(电池备份单元)中。随着生成式AI的普及,AI服务器电源正加速向更高电压及HVDC(高压直流供电)架构演进,在这种背景下,罗姆的SiC MOSFET产品被选定为支撑下一代电源系统的SiC功率器件。  随着生成式AI的普及,GPU的性能不断提升,数据中心的功耗急剧增加。针对这一课题,相关产品正在加速采用旨在降低输电损耗的HVDC架构。在这种大功率、高电压环境中,为了在停电或瞬停等异常情况下保护系统及海量数据,以服务器机架为单位进行电力补偿的BBU和CU(电容单元)的作用变得越来越重要。  此次被采用的产品是750V耐压的SiC MOSFET“SCT4013DLL”,配置于AI服务器用±400V供电架构的电源单元中。该产品可充分发挥SiC的特性,具备最高结温(Tj)达175°C的优异耐高温性能,即使在因电压和功率密度日益提升而导致发热量增加的BBU中也能稳定工作。  另外,在下一代800VDC供电架构中,由于供给BBU内部电池组的电源电压约为560V,因此同样可以使用750V耐压的罗姆 SiC MOSFET。  下一代AI服务器的HVDC电源所需的备份系统,要能够在发生异常时,以瞬时响应且低损耗的方式控制高电压和大电流。针对这样严苛的要求,兼具高耐压、低损耗、耐高温特性的SiC功率器件,作为电力控制核心的关键器件备受期待。  罗姆今后将继续着眼于AI服务器及数据中心市场的发展,不断加强采用SiC、GaN及硅材料的功率元器件的开发与供应。同时,通过提供与模拟IC等产品相组合的综合解决方案,为提高电力效率和实现可持续发展的社会贡献力量。  <关于“EcoSiC™”品牌>EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法,罗姆一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外,罗姆在制造过程中采用的是一贯制生产体系,目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。  EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。  <相关信息>罗姆已在官网上公开了SiC功率器件的概要、便于按条件选型的“简易搜索”功能,以及支持评估和引入的各种设计模型。技术资料及本文相关资料参见下方链接:  ・应用笔记:第4代SiC MOSFET分立器件的特性和电路设计的注意点  ・应用笔记:第4代SiC MOSFET使用时的应用优势  ・白皮书:ROHM面向AI服务器的800VDC架构解决方案  ・访谈文章:数据中心的电力问题日益严重——Delta与ROHM倾力打造HVDC的原因
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发布时间:2026-05-28 09:23 阅读量:947 继续阅读>>
ROHM开发出第5代<span style='color:red'>SiC</span> MOSFET,高温下导通电阻可降低约30%!
  中国上海,2026年4月21日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布,开发出新一代EcoSiC™——“第5代SiC MOSFET”,该产品非常适用于xEV(电动汽车)用牵引逆变器*等汽车电动动力总成系统以及AI服务器电源和数据中心等工业设备的电源。  ROHM在开发第5代SiC MOSFET的过程中,通过改进器件结构并优化制造工艺,与以往的第4代产品相比,成功地将功率电子电路实际使用环境中备受重视的高温工作时(Tj=175℃)的导通电阻降低约30%(相同耐压、相同芯片尺寸条件下比较)。在xEV用牵引逆变器等需要在高温环境下使用的应用中,该产品有助于缩小单元体积,提高输出功率。  第5代SiC MOSFET已于2025年起先行提供裸芯片样品,并于2026年3月完成开发。  另外,ROHM计划从2026年7月起开始提供配有第5代SiC MOSFET的分立器件和模块的样品。未来,ROHM将进一步扩大产品阵容,同时完善设计工具,并强化针对应用产品设计的支持体系。  <开发背景>  近年来,在工业设备领域,随着生成式AI和大规模数据处理技术的普及,用于AI处理等的高性能服务器的引进速度不断加快。由于这类应用的功率密度不断提高,引发了业界对电力系统负荷加重以及局部供需紧张的担忧。作为解决这一难题的对策,将太阳能等可再生能源与供电网络等相结合的智能电网备受关注,但能源转换和蓄电过程中的损耗降低仍是一大挑战。在车载领域的下一代电动汽车中,除了延长续航里程和提升充电速度之外,还要求进一步降低逆变器损耗、提升OBC(车载充电器)性能。因此,在上述数千瓦到数百千瓦级大功率应用中,能够实现损耗降低与高效化兼顾的SiC器件正在加速普及。  ROHM于2010年在全球率先开始量产SiC MOSFET,并很早就推出了符合车规级可靠性标准(AEC-Q101)的产品群,通过将SiC广泛应用于各种大功率应用中,助力降低能源损耗。此外,第4代SiC MOSFET于2020年6月开始提供样品,并在SiC的普及阶段就推出了分立器件和模块等丰富多样的产品阵容,目前已在全球车载设备和工业设备领域得到了广泛应用。此次ROHM开发出的第5代SiC MOSFET实现了业界超低损耗,将进一步扩大SiC的应用领域。  未来,ROHM计划进一步扩充第5代SiC MOSFET的耐压和封装阵容,同时,通过推动已进入普及阶段的SiC在各个领域的实际应用,为提高各种大功率应用的电能利用效率持续贡献力量。  <应用示例>  车载设备:xEV用牵引逆变器、车载充电器(OBC)、DC-DC转换器、电动压缩机  工业设备:AI服务器及数据中心等的电源、PV逆变器、ESS(储能系统)、UPS(不间断电源)  eVTOL、AC伺服  <关于“EcoSiC™”品牌>  EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法,ROHM一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外,ROHM在制造过程中采用的是一贯制生产体系,目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。  EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。  <术语解说>  *) 牵引逆变器  电动汽车的驱动电机采用的是相位差为120度的三相交流电驱动。将来自电池的直流电转换为交流电以实现这种三相交流电的逆变器即牵引逆变器。
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发布时间:2026-04-22 09:07 阅读量:934 继续阅读>>

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