SiC är en extremt hård, syntetiskt framställd kristallin förening av kisel och kol som länge har använts som slipmedel i slipskivor, slippapper och slipduk samt i industriugnar och raketmotorer.
ROHM har åtagit sig att använda material med brett bandgap i effektkretsar, t.ex. SiC MOSFETs. Dessa enheter erbjuder mycket lägre serieresistans jämfört med konventionella plana effekt-MOSFETs.
Högpresterande kraftaggregat
Krafthalvledarkomponenter utgör kärnan i kraftsystem och framstegen inom kraftelektronik är starkt beroende av deras prestanda. SiC-enheter erbjuder högre switchfrekvenser med lägre förluster jämfört med konventionella krafthalvledare av kisel (Si, bandgap 1,1eV) för att skapa mer kompakta och effektiva system.
ROHM presenterade nyligen sin 4:e generation av SiC MOSFETs med dubbla trench-strukturer för att minska parasitkapacitansen och ge branschens lägsta specifika ON-motstånd.
Företaget har också uppnått låg läckström och temperaturberoende med dessa nya komponenter, vilket gör dem lämpliga för höghastighetsswitchande applikationer som växelriktare för elfordon samt effektfaktorkorrigeringskretsar och likriktarbryggor - vilket möjliggör snabbare laddningstider med ökad effektivitet för batteripaket för elfordon.
SiC Schottky-barriärdioder minskar stigspänningen med över hälften jämfört med konventionella kisel-FRD:er samtidigt som de bibehåller liknande läckström och återhämtningsegenskaper, vilket möjliggör snabbare drift av höghastighetsenheter som MOSFET:er. Dessutom möjliggör deras lägre driftskiktsresistans en konfiguration med högre motståndsspänning än 600 V och mindre passiva komponenter som bidrar väsentligt till mindre kraftsystem med minskad storlek, vikt och energikostnader.
Energieffektiva kraftmoduler
Kisel har länge varit det självklara materialet för krafthalvledarkomponenter som används i en rad olika elektroniska kretsar, men på senare tid har kiselkarbid (SiC) blivit ett attraktivt alternativ med bredare bandgap som ger lägre resistans, switchförluster och läckström jämfört med konventionella kiselchip (Si).
ROHM har utvecklat moduler av gjuten SiC-typ som är utformade för att minska både storlek och vikt för mer kompakta omriktare och nätaggregat för elfordon (EV). Deras 4:e generationens SiC MOSFETs har lägre ON-motstånd än kiselmoduler (Si) för allmänna ändamål, medan deras innovativa trenchstruktur avsevärt förbättrar kortslutningsrobustheten.
SiC-kraftmoduler maximerar höghastighetsprestandan genom en kombination av MOSFETs och SBDs som är helt tillverkade av SiC-material, vilket ger högre switchfrekvenser än jämförbara kiselbaserade IGBTs och stödjer bredare ingångsspänningsområden för mer energieffektiv användning.
Kiselkarbid (SiC) är en tät, fast, svart kristall med en hexagonal, tätpackad struktur som består av kol- och kiselatomer som binds samman vid temperaturer över 1.700 grader Celsius genom kemiska reaktioner mellan kol- och kiselatomer, vilket ger upphov till två primära polymorfer: alfa och beta. Moistanit förekommer naturligt i vissa meteoriter och kimberlit medan beta-former kan hittas i diamanter för att producera kiselkarbidpulver.
EcoSiCTM varumärke
SiC-enheter (Silicon Carbide) har högre switchfrekvenser och minskade förluster jämfört med kiselkomponenter, vilket skapar mer energieffektiva och kompakta system. Dessutom är SiC-halvledare koldioxidneutrala och bidrar till att sänka energiförbrukningen i elfordon och system för förnybar energi. ROHM har introducerat sitt EcoSiC-varumärke för produkter som innehåller denna avancerade teknik.
EcoSiCs logotyp har hexagonala kristallstrukturer som representerar kretsmönster, vilket symboliserar dess precision och innovation. Färgschemat valdes som en hyllning till Venturis röda Formel E-racerbil - som ROHM utvecklade tillsammans med Venturi som en del av sitt samarbetsprojekt för högpresterande elfordonsteknik.
Edward Acheson upptäckte SiC för första gången 1891. Idag är det ett industriellt keramiskt material som används som slipmedel, ståltillsats och strukturkomponent - och är dessutom ett av de viktigaste råmaterialen för tillverkning av halvledarkomponenter. Även om SiC i allmänhet är färglöst till svart i sitt ursprungliga tillstånd, kan dess nyans ändras genom dopning med fosfor, kväve eller aluminium.
ROHM:s SiC-enheter har använts i traktionsomvandlare hos den kinesiska biltillverkaren Zhejiang Geely Holding Group (Geely). ROHM har också producerat och levererat kraftmoduler med sina 4:e generationens SiC MOSFET-chip till GEEKR:s drivlinemoduler - vilket ytterligare utökar produktionskapaciteten för att möta den ökande efterfrågan på dessa produkter.
Samarbete med SEMIKRON
Kiselkarbid är ett extremt hårt och styvt material med en hårdhet som konkurrerar med diamant. Med en låg termisk expansionskoefficient och hög elektrisk ledningsförmåga är kiselkarbid ett utmärkt materialval för applikationer som kräver komponenter som måste vara exakta över ett brett temperaturområde, t.ex. teleskopspeglar. Dessutom gör ramstabiliteten kiselkarbid till ett utmärkt material att använda i höghastighetselement för krafthalvledare.
ROHM har svarat på den snabba expansionen av elfordonsindustrin med en 1200V RGA IGBT med förbättrad prestanda och tillförlitlighet som åtgärdar denna brist genom att erbjuda optimerade produkter med låga switchförluster, termiska egenskaper som ökar effekttätheten samtidigt som de förblir kompatibla med befintliga IGBT-lösningar.
SEMIKRON och ROHM Semiconductor har samarbetat för att ta fram världens första kompletta EV-inverterlösning med kiselkarbid (SiC). Deras integrerade kraftmodul innehåller en ROHM SiC MOSFET i en SEMIKRON eMPackTM-modul utformad för fordonsapplikationer, tillsammans med National Instruments LabVIEW-programmeringsmiljö och stöd för att välja fullt kvalificerade, färdiga kraftaggregat; utveckling av kontrollalgoritmer; realtidstestning av hårdvara i loop (HIL); analys av elektrisk kraft och kommunikationsprotokoll för elnät.
Swedish 
English