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来自工程师的声音

第三代SiC肖特基势垒二极管:SCS3系列 Part 2

提高追求高可靠性的设备的
效率与安全余量

关键词
  • 第三代SCS3系列
  • 正向电压
  • VF
  • 抗浪涌电流性能
  • IFSM
  • 反向电流
  • 漏电流
  • IR
  • JBS(Junction Barrier Schottky)结构
  • 传导损耗
  • PFC
  • 服务器
  • 高性能PC
  • 表面贴装

-进入主题之前请您介绍了很多基础内容,下面请您介绍一下第三代SiC-SBD。SCS3系列被称为“第三代”,首先请您讲一讲各“代”的历史。

前面让我介绍基础内容,这是非常必要的。要想更好地了解第三代产品的优势与特点,需要先了解SiC-SBD的基本特性等。

第一代是从2010年4月开始量产的SCS1系列。这在当时是日本国内首家实现SiC-SBD量产。第二代是2012年6月推出的SCS2系列,现在很多客户采用的是SCS2系列。包括不同的封装和电流规格等在内,已经实现近50个机型的量产供应。第三代是2016年4月推出的SCS3系列。SCS后面的数字表示各代。

-那么接下来请您介绍一下第三代SiC-SBD的特点。

第三代SiC-SBD的亮点在于,高温时的正向电压VF更低、抗浪涌电流性能IFSM更高、反向电流(漏电流)IR更低。

请看右图,第二代SiC-SBD通过制造工艺改进,不仅保持与第一代同等的漏电流IR和恢复特性,还成功将VF降低至约0.15V,达到当时业界最小的VF 1.35。VF降低有助于降低设备的传导损耗。

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第三代SiC-SBD为提高抗浪涌电流性能并改善漏
电流IR,采用了JBS(Junction Barrier Schottky)结构。JBS结构是基本上有效改善抗浪涌电流性能和漏电流IR的结构,而且第二代SiC-SBD实现的低VF特性还成功得以进一步改善。Tj=25℃时的typ值为1.35V,与第二代同等,但Tj=150℃时为1.44V,比第二代SiC-SBD低0.11V。这意味着高温环境下的导通损耗降低,在高温环境下的工作变得更有利。

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-抗浪涌电流性能和漏电流看来得到了相当大的改善。

抗浪涌电流性能如表格中的额定值所示,从第二代SiC-SBD的38A提高到了1倍以上,高达82A。通过采用JBS结构,并开发最大限度地发挥抗浪涌性能的工艺与产品结构,实现了抗浪涌电流性能的大幅改善。

漏电流IR也同样得到大幅改善。普通肖特基势垒二极管的特性存在一种矛盾关系,即当试图降低正向电压时,漏电流就会增加。第三代SiC-SBD不仅继承了正向电压低的特点,还通过采用JBS结构而大幅降低了漏电流。与第二代SiC-SBD相比,在额定电压650V、Tj=150℃时漏电流降低至约1/15。

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-这些性能提升和特性改善的目的是什么?

与Si二极管相比,SiC-SBD有望降低应用中的损耗。同时,功率元器件是处理大电压、大电流的产品,还存在“希望使用更放心”这个背景。抗浪涌电流性能的改善就是为了满足这种需求。

-适合什么样的应用呢?

如果是高效率应用,无需特别限定,最适用的用途是电源装置,尤其是PFC。例如,服务器高性能PC等不仅需要提高效率,还要求具备更高的抗浪涌电流性能。SCS3系列改善了第二代的正向电压特性,可进一步提高效率。而且,抗浪涌电流性能提升达2倍以上,对于意外发生的异常问题等具有更高的安全余量。

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-请介绍一下SCS3系列的产品阵容。

当初推出该系列产品时,产品阵容为6A~10A、TO-220ACP封装共3种机型,如今已发展为5种机型量产中,加上不同封装类型扩展,已扩充到共15种机型。除通孔型的TO-220ACP外,还计划增加TO-220FM、面贴装型的TO-263AB,可根据安装方法和空间来选择封装。

耐压 正向电流 封装
2A 4A 6A 8A 10A
650V NEW SCS302AP NEW SCS304AP NEW SCS306AP NEW SCS308AP NEW SCS310AP TO-220ACP
★ SCS302AM ★ SCS304AM ★ SCS306AM ★ SCS308AM ★ SCS310AM TO-220FM
★ SCS302AJ ★ SCS304AJ ★ SCS306AJ ★ SCS308AJ ★ SCS310AJ TO-263AB

★ 开发中

另外,虽然已经推出第三代产品,但第二代产品也在继续扩充机型,客户可根据使用条件和要求规格来自由选择。

-经过您的讲解,我了解了包括SiC-SBD基础知识在内的发展到第三代产品的过程。非常感谢。

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