VF為業界最低且擁有高突波電流耐受量的SiC蕭特基二極體「SCS3系列」研發成功
最適合各種電源裝置的PFC電路使用,能大幅度改善運轉時的效率

2016年6月15日

※2016年4月ROHM調查

<要旨>

TO-263AB,TO-220ACP封裝圖

半導體製造商ROHM株式會社(總公司:日本京都市)針對伺服器和高階電腦等的電源PFC電路※1,研發出最適合的第3代SiC(Silicon Carbide:碳化矽)蕭特基二極體(以下稱為SiC-SBD)「SCS3系列」。

本產品採用全新的構造,保持前代SiC-SBD業界最小順向電壓※2(VF=1.35V、25℃),同時又可以確保高突波電流耐受量。如此一來,就能夠運用在伺服器和高階電腦等的電源PFC電路上,進而提升應用裝置的效率。

此外,本產品自2016年3月開始提供樣品,預定4月開始依序量產。前製程的生產據點為ROHM阿波羅株式會社(福岡縣)、後製程則是在ROHM Korea Corporation(韓國)。

ROHM半導體今後將繼續努力擴大SiC元件的陣容,進而幫助功率電子裝置節能。

<背景>

近幾年太陽能發電系統和產業用各種電源裝置、電動汽車、家電等功率電子領域,為了能藉由提升功率轉換效率,進而節能,市場需求效率更高、更好的功率元件。SiC元件的材料物性比傳統的Si元件還要好,已經逐漸為上述應用裝置所採用。尤其是伺服器等須提升電源效率的裝置,電源上使用SiC-SBD產品,就能充分發揮該產品的高速回復特性,運用在PFC電路後,可望進一步提升裝置的效率。而在上述用途之中,最重要的莫過於突波電流※3的耐受量了。ROHM半導體的SiC-SBD產品雖然第1代、第2代皆獲得客戶好評,但為了進一步擴大應用範圍,採用了新的元件構造,成功研發出保有業界最低VF值的特性,同時又具高突波電流耐受量的產品。

PFC電路 順向電壓 突波電流耐受量

<特點>

  ROHM
第3代
SiC-SBD
ROHM
第2代
SiC-SBD
絕對最大額定值
突波電流耐受量
10msec, sin wave
TO-220AC package
82A 40A
電氣特性
VF(V)
Typ.
Tj=25℃ 1.35 1.35
Tj=150℃ 1.44 1.55
IR(µA)
Typ.
Tj=25℃ 0.03 2
Tj=150℃ 2 30

1.  保有低VF特性又具高突波電流耐受量

此次研發的第3代SiC-SBD「SCS3系列」,為了能夠實現高突波電流耐受量,特地採用了JBS(Junction Barrier schottky)構造。原有的產品已經採用可以提升突波電流耐受量,以及改善漏電流特性的構造,但ROHM半導體最新的第3代,則是在保留原有的特點之下,進一步改善第2代SiC-SBD的低VF特性,製造出性能更高的產品。

 

業界最小的順向電壓

2.  順向電壓為業界最小(VF=1.35V/25℃、1.44V/150℃)

ROHM半導體在製造第2世代的SiC-SBD時,藉由改善製程和產品構造,做到了業界最小的順向電壓。本產品在高溫環境之中,擁有比第2代產品更低的VF值,導通損耗更低、效率更高。

低漏電流特性

※1. E=1,-03=1/103

3.  低漏電流特性

一般而言,降低順向電壓後反而會增加逆向漏電流,但ROHM半導體最新的第3代SiC-SBD,由於採用了JBS構造,能成功降低漏電流和順向電壓。本產品相較於第2代SiC-SBD,額定電壓只有1/20左右(650V、Tj=150℃時),所以能有效降低漏電流。

<產品陣容>

封裝 耐壓 順向電流(IF
2A 4A 6A 8A 10A
TO-220ACP  TO-220ACP 650V ☆SCS302AP ☆SCS304AP SCS306AP SCS308AP SCS310AP
TO-263AB D2pak(LTPL)  TO-263AB
D2pak(LTPL)
☆SCS302AJ ☆SCS304AJ ☆SCS306AJ ☆SCS308AJ ☆SCS310AJ

☆:研發中

<應用>

個人電腦、伺服器、空調設備等的高階電源裝置內部PFC電路

<名詞解釋>

*1) PFC功率因素校正電路 (Power Factor Correction)
能將電源產生的高諧波電流降至某一限制以下,藉由抑制峰值電流進而達到節能化的電路。

*2) 順向電壓 (VF)
電從+極流向-極時所發生的電壓下降現象。數值愈低,愈能提高效率。

*3) 突波電流
因為落雷等,造成電源電路等瞬間超過平常狀態而產生的電流。


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