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F系列:ROHM高速開(kāi)關(guān)、低導(dǎo)通電阻特性MOSFET

發(fā)布時(shí)間:2009-02-10

產(chǎn)品特性:

  • 形成陷阱能級(jí),從而實(shí)現(xiàn)高速trr化 (比傳統(tǒng)約縮短60%)
  • 高速開(kāi)關(guān): RDS(on)×Qgd = 7.3Ω/nC
  • 低導(dǎo)通電阻:4.3Ω/mm2

應(yīng)用范圍:

  • 液晶電視的背光逆變器
  • 照明用逆變器
  • 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器和開(kāi)關(guān)電源等所有使用橋接電路的裝置


半導(dǎo)體制造商ROHM株式會(huì)社 (總部設(shè)在京都市) 成功開(kāi)發(fā)出面向液晶電視的背光逆變器、照明用逆變器、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器和開(kāi)關(guān)電源等所有使用橋接電路的裝置,其性能達(dá)到業(yè)界超高水平※的高耐壓功率MOSFET「F系列」。這一新產(chǎn)品系列預(yù)定從2009年2月開(kāi)始供應(yīng)樣品 (樣品價(jià)格300日元/個(gè)),并于2009年4月開(kāi)始以月產(chǎn)100萬(wàn)個(gè)的規(guī)模批量生產(chǎn)。按計(jì)劃,生產(chǎn)過(guò)程的前一段工序安排在ROHM/阿波羅器件株式會(huì)社(福岡縣)、 ROHM筑波株式會(huì)社(茨城縣) 進(jìn)行;后一段工序則將在ROHM INTEGRATED SYSTEMS (THAILAND) CO., LTD. (泰國(guó)) 完成。

近年來(lái),隨著液晶電視機(jī)等需要節(jié)能化的裝置市場(chǎng)逐步擴(kuò)大,對(duì)應(yīng)用于這些裝置的電源外圍的晶體管等半導(dǎo)體器件也提出了高效率化和削減元器件數(shù)量的要求?,F(xiàn)在,作為高效率產(chǎn)品的500 to 600V級(jí)高耐壓MOSFET,采用傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)的已經(jīng)不多,而開(kāi)關(guān)速度快、導(dǎo)通電阻低的超結(jié)結(jié)構(gòu)成了主流。但是,超結(jié)結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上存在一個(gè)需要破解的課題,那就是內(nèi)部二極管的反向恢復(fù)時(shí)間 (以下稱為: trr) 長(zhǎng)。因此,在應(yīng)用于有再生電流流過(guò)MOSFET的內(nèi)部二極管的橋接電路等情況時(shí),為了提高高頻隨動(dòng)性而需要在漏-源極間并聯(lián)接入快速恢復(fù)二極管(以下稱為: FRD)。

新開(kāi)發(fā)的「F系列」為使trr達(dá)到高速化,成功地在超結(jié)MOSFET的元件內(nèi)部形成局部的陷阱能級(jí),從而使得trr從160ns縮短為70ns,也就是比普通的超結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品縮短約60%,這在業(yè)界前所未有。雖然在元件內(nèi)部形成陷阱能級(jí)就可以縮短trr,但這對(duì)于超結(jié)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)無(wú)論在結(jié)構(gòu)上,還是在制造工藝上都是難點(diǎn)。然而,這一次ROHM解決了這一難題,在世界上首先開(kāi)發(fā)出在元件內(nèi)部形成局部陷阱能級(jí)的超結(jié)MOSFET。于是,無(wú)需接入FRD就可以應(yīng)用于橋接電路,這對(duì)削減元器件數(shù)量、減小基片面積和達(dá)到高頻化,使得變壓器等小型化,從而實(shí)現(xiàn)裝置小型化、低成本化有很大的貢獻(xiàn)。

ROHM今后還要以這次開(kāi)發(fā)成功的「F系列」為首,
充分利用ROHM獨(dú)創(chuàng)的領(lǐng)先進(jìn)制造工藝,努力開(kāi)發(fā)能夠搶先滿足用戶需求的晶體管產(chǎn)品。
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※對(duì)導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)速度、內(nèi)部二極管反向恢復(fù)時(shí)間 (trr) 進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的性能

■高速trr、高速開(kāi)關(guān)高耐壓MOSFET「F系列」的主要特長(zhǎng)

  1. 形成陷阱能級(jí),從而實(shí)現(xiàn)高速trr化 (比傳統(tǒng)約縮短60%)
  2. 高速開(kāi)關(guān): RDS(on)×Qgd = 7.3Ω/nC
  3. 低導(dǎo)通電阻 : 4.3Ω/mm2

■電路案例


■技術(shù)名詞解釋

  • 橋接電路
    在高側(cè)和低側(cè)分別配置開(kāi)關(guān)器件,使其交互地處于ON-OFF狀態(tài)的電路。它有半橋式、全橋式等不同形式。
  • 平面結(jié)構(gòu)
    又稱為D-MOS結(jié)構(gòu)。它是在硅基片某一邊的表面用雙擴(kuò)散工藝形成P型層和N型層的結(jié)構(gòu)。
  • 超結(jié)結(jié)構(gòu)
    在硅基片內(nèi)周期性地排列配置縱向PN結(jié)的結(jié)構(gòu)。
  • 反向恢復(fù)時(shí)間(trr)
    MOSFET的內(nèi)部二極管在電壓由正向改變?yōu)榉聪驎r(shí),有瞬時(shí)的反向電流通過(guò)的時(shí)間。
  • 陷阱能級(jí)
    為了減少載流子累積的能級(jí)。
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