CoolSiC™ MOSFET Generation 2

概要

次世代高性能システムのさらなる強化

トレンチテクノロジーを採用した新しいCoolSiC™ MOSFET G2は、SiCテクノロジーに新たなレベルの高性能を実現しました。一般的な電力変換スキームであるAC/DC、DC/DC、DC/ACのあらゆる組み合わせで、最高の品質基準を満たしています。太陽光発電インバーター、蓄電システム、EV充電、産業用電源、モーター駆動など、SiC MOSFETがSiの代替品に比べて、高い性能を提供する多くのユースケースがあります。

製品
ハイライト

1 Wあたりの電力変換効率

電力損失は大きな問題です。新しい CoolSiC™ MOSFET G2のトレンチテクノロジーは、AC/DC、DC/DC、DC/AC変換時に用いられる一般的なトポロジーにおいて、電力供給をさらに改善します。ハード スイッチングおよびソフト スイッチング駆動の両方で、MOFSFETの主要特性が前世代製品に比べて20%以上向上しています。また、SiC MOSFETの特徴である高速スイッチング能力も30%以上向上しています。その結果、CoolSiC™ MOSFET G2は、太陽光発電インバーター、蓄電システム、EV充電、無停電電源装置 (UPS) などのあらゆる動作モードにおいて、従来よりも低損失での動作を実現しました。また、三相の電力変換システムにおいても、負荷に応じて、前世代よりも5～30% 低い電力損失で動作し、電力変換時の１Ｗあたりの消費電力をもれなく節約することができます。

インフィニオン独自の.XT相互接合技術 (ディスクリート パッケージTO-263-7、TO-247-4など) のさらなる進歩により、放熱性能を維持しながらチップの性能を向上させる、というパワーデバイス共通の課題を解決しています。新しいCoolSiC™ MOSFET G2の放熱性能は前世代から12%向上しており、SiC MOSFETチップの性能を新たなレベルへと向上させています。

同じフォームファクターでより高い電力密度を実現

SiCの長所を統合: コンパクトパッケージで低損失。SiC MOSFETのオン抵抗が低いほど、導通損失も低くなり、変換効率、電力密度、部品点数を削減できます。表面実装 (SMD) パッケージで最高クラスのCoolSiC™ MOSFET G2の製品ラインナップとして、小型D2PAK 7ピンパッケージで定格650 Vクラスで7 mΩ、定格1200 Vクラスで8 mΩの製品をご利用いただけます。さらに、業界初の400V SiC MOSFETデバイスが、D2PAK 7ピンおよびTO-leadlessが加わりました。.XT相互接合技術によるパッケージの改善により、熱抵抗が低減され、出力電力が増加し、動作温度は低下します。SMDパッケージで供給可能な電力は60%以上増加し、電力変換時の電力密度を引き上げます。

SiCの性能活用の新たな基準を設定

SiCへの投資金額を最大化。長期間の動作でも最高の性能を発揮するためにCoolSiC™ MOSFET G2製品には様々な新しい「堅牢性」が搭載されています。

定格1200 Vの製品を使いたい場合、データシートに150℃時の最大オン抵抗値が記載されており、設計者はこのデータを活用することができます。高温動作時の特性分布が不確かなことで追加マージンを考慮する必要が無いため、CoolSiC™ MOSFETの能力をフル活用することができます。

1200 V CoolSiC™ MOSFET G2 のデータシートには、仮想ジャンクション温度 200°C までの過負荷動作が記載されています。この条件はTO-263-7 パッケージで初めて導入されたものです。系統連系の電圧変動などによる過負荷に対応するため、システム設計者は、前世代製品よりも高い出力電流での設計や、冷却の手間を減らすことができます。また、データシートにはアバランシェ耐量も記載されており、このような過電流発生に対するシステム設計の手間も軽減します。

CoolSiC™ MOSFET G2製品のデータシート仕様では、誤ターンオンに対する強力な耐性、ハードコミュテーション用の堅牢なボディダイオード動作、また短絡耐量などの数値が記載されています。

CoolSiC™は、インフィニオンが提供する最高品質のもう一つの優れた例です。

最近のシリコン パワー デバイスは、すべてトレンチベースで、プレーナー技術から置き換わっています。SiCの場合、トレンチ設計による性能の優位性については、シリコンパワーMOSFET技術の進化と類似点が多くあります。SiCデバイスではその材料特性から、横方向に比べて縦方向の界面の欠陥密度が著しく低くなるため、SiCのトレンチ設計には、信頼性という特筆すべき利点もあります。

これにより、性能と堅牢性を信頼性と一致させる、新たな最適化の可能性が開かれます。信頼性は、インフィニオンのすべてのパワーデバイス開発の基本であり、CoolSiC™ MOSFET G2トレンチ技術は、G1の高い信頼性を維持しています。産業用のCoolSiC™ MOSFET G1製品返品率は、ディスクリートおよびモジュールの全販売製品に基づくDPM (100万個あたりの不良数) データによると、きわめて成熟した技術であるシリコンベースのパワースイッチをさらに下回っています。インフィニオンはまた、アプリケーションの製品寿命試験におけるパイオニアであり、現在ではJEDEC規格に特定の試験が追加されています。CoolSiC™トレンチMOSFETの設計は、現在および将来の電力変換効率に対する持続可能な競争力を促進します。

主な特長

  • 400 V/650 V/1200 V CoolSiC™ MOSFET G2
  • 業界最小のRDS(on)
  • 幅広い製品ラインアップ
  • 独自の堅牢性
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トレーニング

本トレーニングでは、CoolSiC™ MOSFETの酸化膜の信頼性についてご紹介し、インフィニオンの設計がトレンチMOSFETを採用することで可能にした効果的な不良のスクリーニングについてご説明します。

インフィニオンの650 V CoolSiC™ MOSFET G2 ディスクリート製品の詳細をご覧ください。主な特長、ターゲット アプリケーション、利点を知っていただくとともに、他の技術と比較した場合の位置付けを理解することができます。

CoolSiC™ MOSFET 1200 V G2が、太陽光発電、蓄電システム、DC EV充電、モーター制御などの産業用電源において、どのように電力損失を低減し、高効率を実現するかをご覧ください。

本トレーニングでは、SiC EasyモジュールにおいてDCリンクの最適化がいかに重要かについて説明します。DCリンクにおいて寄生要素が及ぼす重大な影響について、またDCリンクをEasyモジュールに接続する際に考慮すべき事項についても詳しく説明します。

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