MOSFET大致可以分為以下幾類:平面型MOSFET;Trench (溝槽型)MOSFET,主要用于低壓領域;SGT(Shielded Gate Transistor,屏蔽柵溝槽)MOSFET,主要用于中壓和低壓領域;SJ-(超結)MOSFET,主要在高壓領域應用。
隨著手機快充、電動汽車、無刷電機和鋰電池的興起,中壓MOSFET的需求越來越大,中壓功率器件開始蓬勃發(fā)展,因其巨大的市場份額,國內(nèi)外諸多廠商在相應的新技術研發(fā)上不斷加大投入。SGT MOSFET作為中MOSFET的代表,被作為開關器件廣泛應用于電機驅動系統(tǒng)、逆變器系統(tǒng)及電源管理系統(tǒng),是核心功率控制部件。
SGT MOSFET結構具有電荷耦合效應,在傳統(tǒng)溝槽MOSFET器件PN結垂直耗盡的基礎上引入了水平耗盡,將器件電場由三角形分布改變?yōu)榻凭匦畏植?,在采用同樣摻雜濃度的外延材料規(guī)格情況下,器件可以獲得更高的擊穿電壓。較深的溝槽深度,可以利用更多的硅體積來吸收EAS能量,所以SGT在雪崩時可以做得更好,更能承受雪崩擊穿和浪涌電流。在開關電源,電機控制,動力電池系統(tǒng)等應用領域中,SGT MOSFET配合先進封裝,非常有助于提高系統(tǒng)的效能和功率密度。
SGT技術優(yōu)勢,具體體現(xiàn):
優(yōu)勢1:提升功率密度
SGT結構相對傳統(tǒng)的Trench結構,溝槽挖掘深度深3-5倍,可以橫向使用更多的外延體積來阻止電壓,顯著降低了MOSFET器件的特征導通電阻(Specific Resistance),例如相同的封裝外形PDFN5*6,采用SGT芯片技術,可以得到更低的導通電阻。
優(yōu)勢2:極低的開關損耗
SGT相對傳統(tǒng)Trench結構,具有低Qg 的特點。屏蔽柵結構的引入,可以降低MOSFET的米勒電容CGD達10倍以上,有助于降低器件在開關電源應用中的開關損耗。另外,CGD/CGS的低比值也是目前同步整流應用中抑制shoot-through的關鍵指標,采用SGT結構,可以獲得更低的CGD/CGS比值。
優(yōu)勢3:更好的EMI優(yōu)勢
SGT MOS結構中的內(nèi)置電阻電容緩沖結構,可以抑制DS電壓關斷時的瞬態(tài)振蕩,開關電源應用中,SGT結構中寄生的CD-shield和Rshield可以吸收器件關斷時dv/dt變化帶來的尖峰和震蕩,進一步降低應用風險。
值得一提的是,依托本土龐大的中壓MOSFET市場需求,國產(chǎn)器件在中低壓領域替換進口品牌的潛力極大,維安在高功率密度、低內(nèi)阻的SGT MOSFET上面進行積極布局,結合市場和客戶的需求,在產(chǎn)品工藝、封裝上持續(xù)創(chuàng)新。
針對不同的應用場景,在產(chǎn)品系列、規(guī)格尺寸上推薦選型如下:
(1)PC、筆電、無線充電等
(2)PD、適配器同步整流
(3)BMS及電機控制
維安(WAYON)是電路保護元器件及功率半導體提供商。WAYON始終堅持“以客戶為導向,以技術為本,堅持艱苦奮斗精神”的核心價值觀。致力于通過技術創(chuàng)新引領市場,努力成為全球電路保護元器件及功率半導體的領先品牌。
責任編輯:tzh
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