ROHM完成SiC元件的一貫化製造體制
低驅動電壓、高效率的SiC蕭特基二極體正式開始量產！

半導體製造商ROHM股份公司（總公司：京都市）最近推出擁有低損耗、高耐壓特性而備受矚目的新世代功率元件SiC（碳化矽） 材料的蕭特基二極體（SBD）「SCS110A系列」開始量產。「SCS110A系列」比其他廠商量產的SiC-SBD在順向電壓及導通阻抗方面獲得改善， 適合使用在EV(電動車)/HEV(油電混合車)及空調等需要進行功率轉換的Inverter,Converter,PFC電路（功率因素校正電路）等多種用途。
此新產品已於2010年4月下旬開始量產出貨，並隨著需求增加逐漸擴大產能。製造工程方面：晶圓製造在SiCrystal AG（德國埃朗根市）， 前段製程在ROHM APOLO DEVICE股份公司（日本福岡），後段製程在ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.（泰國）進行。

近年來在，電力電子技術方面，半導體元件造成功率轉換時的損耗逐漸形成問題，從環保觀點也促使對於較矽材料更低損耗的SiC功率元件的研發推展。 ROHM領先潮流於2004年成功完成SiC MOSFET試作品，接著完成SiC蕭特基二極體及由以上元件所構成的電源模組試作成功。 領導業界完成SiC元件及模組的研發。SiC的蕭特基二極體在2005年開始工程樣品出貨，並從客戶的資訊回饋努力改善可靠度及製造性。 而為了確保高品質的SiC晶圓供應，ROHM併購了德國SiCrystal公司，完成了SiC元件的一貫化製造體制。

這次開始量產的「SCS110A系列」的反向回復時間（trr）僅15nsec比一般矽材質快速回復二極體（35nsec～50nsec）相比大幅縮短回復時間， 回復時的損耗也降到僅1/3。依此特性，若使用在Inverter、Converter、PFC電路，損耗大幅降低發熱量也跟著減少。 與矽材質的FRD相比，特性隨溫度變化極少，能使用較小的散熱片。與之前的SiC製蕭特基二極體比較， 具有trr特性改善、晶片尺寸縮小15%等各種優點。
在量產化方面，蕭特基接觸屏障的均勻性、不需高溫處理的高阻抗防護環(Guard Ring)層成形等曾經是技術瓶頸的問題也獲得解決， 順利完成社內一貫化生產體制。
和之前量產的SiC蕭特基二極體相比,藉由降低操作時的阻抗值，其順向電壓也隨之降低（VF=1.5V（標準值）10A時）與溫度特性更優良， 大幅提昇性能達到高效率。

ROHM將SiC元件事業視為次世代半導體的核心技術，並致力於蕭特基二極體的更高耐壓化、強化大電流化製品的產品陣容， 搭載MOSFET及SiC元件的IPM（智慧型電源模組）等SiC相關產品的產品陣容擴充及量產化。

SiC蕭特基二極體「SCS110A系列」 (PDF：739KB)

■SiC蕭特基二極體「SCS110A系列」的特長

• 反向回復電荷量（Qrr）非常小，可高速切換
• 穩定的溫度特性
• 溫度並不會影響trr（反向回復時間）特性

■矽材質的快速回復二極體與SiC蕭特基二極體的切換波形比較

■電子特性

型號

VRM (V)

VR (V)

IO (A)

IFSM (A)

Tj (℃)

Tstg (℃)

VF (V)

IR (µA)

trr (nsec)

Conditions

typ.

IF (A)

Max.

VR (V)

typ.

SCS110A系列

600

600

10

40

150

-55 to +150

1.5

10

2

600

15

IF=10A VR=400V di/dt=-350A/µsec

■名詞解釋

• SiC（Silicon Carbide：碳化矽）
  能隙約為矽的3倍，絕緣破壞電場約10倍，熱傳導率約3倍的優異物理特性的半導體化合物，
  特別適合電源元件應用及高溫操作。
• 蕭特基二極體
  透過金屬與半導體接觸產生的蕭特基接合面，利用此整流特性的二極體。擁有無少數載子囤積效果的高速性特徵
• 蕭特基屏障
  蕭特基接合面產生時，金屬及半導體界面附近產生對電子的屏障稱為蕭特基屏障。
• 防護圈Guard Ring
  半導體元件周圍為了避免元件周圍的各種影響所設置的環狀區域。
• 反向回復時間（trr）
  電壓從順向變成逆向時，產生瞬間逆向電流的時間。