ST tar SiC-transistorn ett steg längre

ST Microelectronics har släppt sin tredje generation MOSFET:ar i kiselkarbid. Först ut är transistorer för 650V. Framåt lovar företaget även 750V, 900V och 1200V.

Den fransk-italienska halvledartillverkaren är marknadsledande inom MOSFET:ar i kiselkarbid.

Filippo Di Giovanni

– När vi lanserade vår andra transistorgeneration för mer än fyra år sedan satsade vi primärt på fordon som är en oerhört tuff miljö. Därigenom tvingades vi att investera tungt för att förstå och hantera alla felmekanismer, ett beslut som gjort oss till marknadsledande, säger Filippo Di Giovanni, marknadsansvarig på ST.

Nu har företaget släppt sin 3:e generation, och med den två nya spänningsområden: 750V och 900 V. Likt tidigare finns också kretsar för 650 V och 1200V.

Bakgrunden till att företaget adderat 750V är historisk.

– Historiskt erbjöds IGBT:er även för 750V, för många biltillverkare ville ha lite marginal. Vi ser att det samma håller på att hända med SiC.

– Med 900 V siktar vi däremot primärt på industritillämpningar. Den spänningen efterfrågas i exempelvis inverterare för solpaneler.

Generellt kan man säga att MOSFET:ar i SiC har fördelen att ha låg ledningsresistans RDS(on) jämfört med kiseltransistorer. Det minskar förlusterna.

Just ledningsresistansen har förbättrats väsentligt hos de transistorer som ST nu lanseras. Likaså har ledningsresistansyta – Rds(on) x Yta – som är ett godhetstal för MOSFET:ar förbättrats rejält. Den har minskat med hela 30 procent, hävdar ST.

Även MOSFET:ens gateladdning, Qg, är intressant. Den indikerar vilken energi som behövs för switchningen. Om den är låg går det att switcha snabbare, därmed går det även att minska storleken på externa komponenter som filter.

Ett dilemma är att komponenter med lågt Qg tenderar att ha högre Rds(on). Därför anges ofta godhetstalet Rds(on) x Qg. Här anger ST en förbättring på hela 50 procent, jämfört med 2:a generationen.

– Vi tar med andra ord ett signifikant steg framåt inom denna teknik. Chipet är också mindre, vilket är ett resultat av att vi minskat den intrinsiska gate-kapacitansen, säger Filippo Di Giovanni.

Transistorerna kommer att dyka upp i en mängd olika kapslingar, såsom STPAK, H2PAK-7L, Hi247-4L och HU3PAK liksom moduler och nakna chip.

Officiellt finns 650V-versionen tillgänglig, men enligt Filippo Di Giovanni finns 1200V också i full produktion.