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SiC應用市場起飛 英飛凌積極布局

文‧侯冠州 發布日期:2018/08/03 關鍵字:碳化矽InfineonCoolSiCEASY 1B溝槽式技術

因應節能減碳風潮,碳化矽(SiC)因具備更高的開關速度、更低的切換損失等特性,可實現小體積、高功率目標,因而躍居電源設計新星;其應用市場也跟著加速起飛,未來幾年將擴展進入更多應用領域,而電源晶片商也加快布局腳步,像是英飛凌(Infineon)便持續擴增旗下CoolSiC MOSFET產品線,瞄準太陽能發電、電動車充電系統和電源供應三大領域。

英飛凌工業電源控制事業處大中華區應用與系統總監馬國偉指出,相較於Si功率半導體,SiC裝置更為節能;且由於被動元件的體積縮小,因此提供更高的系統密度。除了電動車之外,SiC未來幾年將會更加普及於各種應用領域,像是光電、機器人、工業電源供應、牽引設備及變速馬達等。英飛凌將持續以SiC溝槽式(Trench)技術推出CoolSiC MOSFET系列產品,提供高性能、高可靠性,以及高功率密度且具成本效益的解決方案。

馬國偉進一步說明,以往的MOSFET多採用平面的方式設計,此一方式在導通狀態下,需要在性能及閘極氧化層可靠性之間作取捨;但使用溝槽式技術後,在不違反閘極氧化層可靠性的條件下,可更容易達到高性能的要求。換言之,運用溝槽式技術,可實現更佳的閘極氧化層可靠性,達到矽(Si)材料開關元件無法達到的開關效率,進而減小整體系統的體積和提高功率密度。

據悉,為布局SiC應用市場,英飛凌於2017年便已發布CoolSiC模組「EASY 1B」,更於2018德國紐倫堡電力電子系統及元器件展(PCIM Europe)再推出一系列CoolSiC產品,包括半橋式拓撲CoolSiC模組「EASY 2B」,以及採用62mm半橋式技術的CoolSiC模組。

2017年發表的EASY 1B導通電阻僅45mΩ,適用於馬達驅動、太陽能或焊接技術領域;而新推出的EASY 2B模組,每個開關的導通電阻為8mΩ,適用於50kW以上及快速切換操作的應用,包括太陽能變頻器、快速充電系統或不斷電系統解決方案。至於62mm半橋式技術模組,則具備更高功率,其每個開關的導通電阻僅6mΩ,有助於實現中功率等級系統的低電感連接,可在各種不同的應用領域中發揮作用,包括醫療技術或鐵道用輔助電源供應等。

馬國偉透露,目前該公司旗下的CoolSiC MOSFET會先以1200V的產品為主,因為在工業應用市場,1200V是最常見的電壓;當然,該公司也會持續推出相關解決方案,依照不同應用需求研發1200V以上/以下、體積更小、導通電阻更低的產品。

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