三菱電機集團近日宣布,其開發(fā)出一種集成SBD的SiC-MOSFET新型結(jié)構(gòu),并已將其應(yīng)用于3.3kV全SiC功率模塊——FMF800DC-66BEW,適用于鐵路、電力系統(tǒng)等大型工業(yè)設(shè)備。
該新結(jié)構(gòu)芯片有望幫助實現(xiàn)鐵路牽引等電氣系統(tǒng)的小型化和節(jié)能化,促進直流輸變電的普及,從而為實現(xiàn)碳中和做出貢獻。
SiC功率半導體因其能顯著降低功率損耗而備受關(guān)注。三菱電機于2010年將搭載SiC-MOSFET和SiC-SBD的SiC功率模塊商用化,在空調(diào)、鐵路等多種逆變系統(tǒng)中采用了SiC功率半導體。
與傳統(tǒng)的芯片分開并聯(lián)方法相比,集成了SiC-MOSFET和SiC-SBD的一體化芯片可以更緊湊地封裝在功率模塊內(nèi),從而實現(xiàn)功率模塊的小型化、大容量和更低的開關(guān)損耗,有望在鐵路、電力系統(tǒng)等大型工業(yè)設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。到目前為止,由于集成SBD的SiC-MOSFET功率模塊的抗浪涌電流能力相對較低,浪涌電流只集中在某些特定的芯片上,導致芯片在高浪涌電流時熱損壞,因此在實際應(yīng)用中一直面臨困難。三菱電機率先發(fā)現(xiàn)了浪涌電流集中在功率模塊內(nèi)部某些特定芯片上的機理。開發(fā)了一種新的芯片結(jié)構(gòu),在這種芯片結(jié)構(gòu)中,所有芯片同時開始通流,使浪涌電流分布在各個芯片上。因此,與本公司現(xiàn)有技術(shù)相比,功率模塊的抗浪涌電流能力提高了五倍以上,獲得了與現(xiàn)有Si功率模塊同等或更高的浪涌電流耐量,從而實現(xiàn)了集成SBD的SiC-MOSFET功率模塊。