为改善过去采用矽(Si)材料开发的功率元件无法耐高温环境、低承受电压值等缺陷,快捷半导体(Fairchild)已改用碳化矽(SiC)材料量产双极接面电晶体(BJT),且持续开发出新一代产品,准备大举插旗太阳能装置、风能、轻轨牵引(RailTraction)等大功率转换应用版图。
快捷半导体资深技术副总裁兼首席技术长DanKinzer表示,SiCBJT未来将在大功率转换应用的电源管理扮演举足轻重的角色。
快捷半导体资深技术副总裁兼首席技术长DanKinzer表示,该公司正在开发的新一代SiCBJT产品中,1,200伏特元件将涵盖使用工业三相线路电压供应440交流电压(VAC)的应用,甚至可支援超过500伏特的较高线路电压,和中大规模太阳能装置中高达1,000∼1,500伏特电压运作的逆变器(Inverter),以及同样需要较高电压和电流的风力发电和轻轨牵引。至于1,700伏特或更高额定电压SiCBJT元件,将较采用矽开发的绝缘闸双极电晶体(IGBT)具有更高转换效率优势,且具备更高的阻隔电压,因此可减缓电力损耗。
据了解,快捷半导体系藉由收购TranSiC掌握SiCBJT技术能量,并已发布首批产品,将积极在产品线推陈出新,以扩大在大功率转换应用的市占。
Kinzer指出,不同于矽功率元件,SiC功率元件需要完全不同的制程;此外,SiC功率元件的晶圆更小(目前为4寸),且缺陷密度比矽功率元件高出许多。目前该公司已克服上述技术难题,并开发出高良率的制程,可减少SiC基板中缺陷的影响。
相较于矽功率元件,SiC功率元件可减少约50%的电力损耗,且在相似的损耗条件下,可实现最高四倍的频率提升,也因此,对于需要最佳性能和功率密度的系统而言,SiC功率元件(包含BJT)将为首选方案,特别适用于钻井、太阳能/风力系统逆变器、电动/混合动力车、工业马达、不断电系统(UPS)等大功率转换应用。 |