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芯能新一代微溝槽技術(shù)1200V IGBT芯片研發(fā)成功

芯能半導(dǎo)體芯能半導(dǎo)體 Loading... 2020-09-18

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在不同的應(yīng)用場景下，電力轉(zhuǎn)換設(shè)備中對功率器件特性需求有差異。在一些電源類領(lǐng)域中，需要提高載波頻率來提升整個(gè)系統(tǒng)的性能及優(yōu)勢，此時(shí)對功率器件的動態(tài)性能有較高要求；一些電機(jī)驅(qū)動領(lǐng)域中，一定的載波頻率足夠，反而對飽和壓降、短路耐量等特性有較高要求。所以不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ζ骷O(shè)計(jì)時(shí)各項(xiàng)參數(shù)優(yōu)化的優(yōu)先級不一樣；電機(jī)驅(qū)動領(lǐng)域，對器件動態(tài)特性的重要性有所減弱；降低靜態(tài)損耗成為了功率半導(dǎo)體的優(yōu)化的重點(diǎn)。

”

芯能新一代1200V IGBT芯片研發(fā)成功

芯能半導(dǎo)體采用最新一代的微溝槽（MPT）的IGBT技術(shù)，結(jié)構(gòu)上進(jìn)行精密化設(shè)計(jì)，PITCH達(dá)到1um量級；其次，還能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射極溝槽和偽柵極。一方面,由于器件輸出特性曲線更陡，可降低靜態(tài)損耗；另一方面，增加的無效溝道密度減少了有效導(dǎo)電溝道的數(shù)量，因此并不會過渡削弱其短路耐量。通過增加有源柵極密度，能夠增加單位芯片面積上的導(dǎo)電溝道，飽和壓降、動態(tài)損耗可降低20%左右。

XINER MPT產(chǎn)品封裝品

XINER MPT產(chǎn)品靜態(tài)參數(shù)@40A

型號	VTH(V)	VCESAT(V)	VF(V)	CIES(nF)	COES(pF)	CRES(pF)
K40T*****	5.65	1.87	1.68	2.3	216	127
XNS40N120T	5.81	1.39	2.06	5.49	177	44.6

動態(tài)波形

短路波形

XINER MPT產(chǎn)品動態(tài)參數(shù)

測試條件：Vcc=600V，Ic=40A，Rg=20ohm，Cge=0
型號	Esw (mJ)	Eon (mJ)	dv/dt-on (v/ns)	di/dt-on (A/us)	Eoff (mJ)	dv/dt-off (v/ns)	di/dt-off (A/us)
XNS40N120T	8.6	5.2	1.6	362	3.4	4.77	250
K40T*****	10.4	5.6	1.26	387	4.8	3.63	151

從產(chǎn)品的靜動態(tài)測試可以看出，飽和壓降相較于K產(chǎn)品降低了25%左右，動態(tài)損耗降低了18%左右，而且10uS的短路耐量也能夠保證。

變頻器測試

變頻器溫度數(shù)據(jù)

380VAC/7.5KW變頻器/17ARMS負(fù)載/fsw=5Khz
探頭	XNS40N120T	K40T*****
UH(℃)	58.2	68.6
UL(℃)	58	67
WH(℃)	61	67
VL(℃)	59	67.5
散熱器(℃)	55	63
環(huán)溫(℃)	28

2.5倍過流負(fù)載測試

在7.5KW變頻器上進(jìn)行測試驗(yàn)證，各負(fù)載下波形良好，滿載工況時(shí)產(chǎn)品表面溫度可降低6-10℃，效果十分明顯。損耗的降低，可有利客戶減小散熱器體積，提供系統(tǒng)功率密度；或可降低產(chǎn)品工作溫度提高其可靠性和延長壽命，提高系統(tǒng)的環(huán)境的耐受能力。

隨著新一代先進(jìn)芯片研發(fā)成功，下一步XINER會抓緊時(shí)間為其批量化、系列化做足工作。早日為國產(chǎn)IGBT器件的技術(shù)更新貢獻(xiàn)自己的一份力量。