電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 2月12日，Wolfspeed宣布推出全新的第4代SiC MOSFET技術(shù)平臺，該平臺從設(shè)計(jì)端就考慮耐久性和高效性，同時(shí)還能降低系統(tǒng)成本、縮短開發(fā)時(shí)間。據(jù)介紹，Wolfspeed第4代技術(shù)專為簡化大功率設(shè)計(jì)中常見的開關(guān)行為和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)，并為 Wolfspeed 的各類產(chǎn)品（包括功率模塊、分立元件和裸芯片產(chǎn)品）制定了長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃路線圖。
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導(dǎo)通電阻大幅下降，開關(guān)損耗降低，安全冗余更高
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Wolfspeed的第4代SiC MOSFET技術(shù)主要的提升在于三個(gè)部分，首先是在工作溫度下，MOSFET導(dǎo)通電阻相比上一代降低高達(dá) 21%，開關(guān)損耗降低高達(dá) 15%。
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導(dǎo)通電阻的降低對于提高SiC MOSFET的性能尤為關(guān)鍵，最直接的影響是降低了器件的導(dǎo)通損耗，提升整體的能效；另外低導(dǎo)通電阻結(jié)合SiC材料的高臨界電場特性，允許器件在更小的芯片面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)高耐壓（如1700 V以上），同時(shí)降低柵極電荷（Qg）和電容，從而支持更高開關(guān)頻率，縮小電源系統(tǒng)中電感電容等器件的尺寸和成本；導(dǎo)通電阻降低也減少了熱量的產(chǎn)生，可以降低系統(tǒng)散熱成本。
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第二是耐久性、安全方面的提升。Wolfspeed第4代技術(shù)具有高達(dá) 2.3 μS 的短路耐受時(shí)間，可為關(guān)鍵應(yīng)用提供額外的安全余量。此外，與以前的技術(shù)相比，該平臺的失效率 (FIT) 能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 100 倍的改善，確保了在不同海拔高度下都能擁有可靠的性能表現(xiàn)。體二極管設(shè)計(jì)提升了系統(tǒng)的耐用性，可以實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)速度，減少損耗并降低振鈴現(xiàn)象，使 VDS 過沖降低 80%。耐高溫方面，第4代SiC MOSFET裸芯片能夠勝任185 °C的連續(xù)運(yùn)行工況以及200 °C的有限壽命運(yùn)行工況。
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第三是更低的系統(tǒng)成本，更高的系統(tǒng)效率。無論是軟開關(guān)還是硬開關(guān)應(yīng)用，Wolfspeed的第4代技術(shù)在工作溫度條件下可使比導(dǎo)通電阻降低達(dá)21%；而在硬開關(guān)應(yīng)用中，得益于第4代技術(shù)，開關(guān)損耗降低幅度達(dá)15%。
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性能的提升，能夠帶來整體系統(tǒng)成本的降低，能夠?qū)崿F(xiàn)在相同的封裝尺寸范圍內(nèi)，將功率輸出提升多達(dá)30%。第4代技術(shù)能夠集成一種新型軟恢復(fù)體二極管的設(shè)計(jì)，可顯著降低反向恢復(fù)期間的EMI，簡化EMI認(rèn)證流程，并可實(shí)現(xiàn)采用更小尺寸的EMI濾波器。第4代MOSFET器件的電容比高達(dá)600，可在高dV/dt下實(shí)現(xiàn)更安全、更平滑的開關(guān)動作，而不會出現(xiàn)寄生過沖現(xiàn)象。
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Wolfspeed執(zhí)行董事長Tom Werner表示：“Wolfspeed一直堅(jiān)持不懈地推動持續(xù)創(chuàng)新，并將我們的碳化硅解決方案帶給越來越多的行業(yè)，以應(yīng)對那些日益具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用場景。我們的第4代技術(shù)將依托我們的高效200 mm晶圓交付，這將使我們能夠?qū)崿F(xiàn)該行業(yè)前所未有的生產(chǎn)規(guī)模和良率水平。”
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