GeneSiC-Technologie – Transistoren, Module, Chips

GeneSiC bietet Siliziumkarbid (SiC)-MOSFETs und MPS™-Schottky-Dioden für Anwendungen von 20 W bis 20 MW und Betriebsspannungen von 650 V bis 6,5 kV. Sie ermöglichen schnelle und hocheffiziente Leistungswandlung in verschiedenen Branchen, darunter Elektrofahrzeuge, Industrieautomation, Solar-, Wind-, Stromnetze, Motorantriebe und Verteidigung. Sie zeichnen sich durch hohe Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und gute Verfügbarkeit aus.SiC-MOSFETs bieten im Vergleich zu Silizium (Si) eine verbesserte Leitfähigkeit und Schaltleistung aufgrund ihrer großen Bandlücke und hohen elektrischen Feldstärke. Herkömmliche Designs mit älteren planaren oder grabtengestützten Technologien müssen jedoch Kompromisse bei der Herstellbarkeit, Leistung und/oder Zuverlässigkeit eingehen. GeneSiCs patentiertes, grabenbasiertes Planardesign ist eine kompromisslose Lösung der nächsten Generation, die hohe Fertigungstauglichkeit, schnellen und kühlen Betrieb sowie lange, zuverlässige Funktion gewährleistet.

Effiziente und kostengünstige Leistungswandlung basiert auf einem umfassenden Verständnis moderner Schaltungstopologien und Hochgeschwindigkeits-Schalttechniken. Zwei Faktoren sind dabei entscheidend:

• Wie gut leitet der MOSFET Strom (gemessen als R_DS(ON))?

• Wie effizient schaltet das Bauelement (gemessen als Verlustleistung E_XX)?

Wir müssen die Antworten auf diese Fragen sowohl für Hart- als auch für Weichschalttopologien sowie unter anspruchsvollen Bedingungen mit hohen Temperaturen und hohen Schaltgeschwindigkeiten verstehen. Die Kombination aus hoher Temperatur und hoher Frequenz sowie einem optimalen Gütefaktor (FoM) ist entscheidend für die Systemleistung und -zuverlässigkeit. Die patentierte, grabenbasierte Planartechnologie von GeneSiC ermöglicht den niedrigsten R_DS(ON)-Wert bei hohen Temperaturen und die geringste Verlustleistung bei hohen Geschwindigkeiten. Dies ermöglicht ein beispielloses, branchenführendes Niveau an Leistung, Langlebigkeit und Qualität.

Hochgeschwindigkeits-SiC-MOSFETs der 3. Generation

GeneSiC hat seine dritte Generation von Hochgeschwindigkeits-SiC-MOSFETs (G3F) vorgestellt, die das Schaltverhalten und die Systemeffizienz verbessert:

• Optimierte EMV

• Niedrige Durchlassspannung (V_F) und niedriger Widerstand (Q_RR)

• Robuste Diode in der Transistorstruktur

• Kühlerer Betrieb

• 100 % Lawinentest (UIL)

• Extrem niedriger R_DS(ON)-Wert mit steigender Spannung Temperatur

Zielanwendungen umfassen das Laden von Elektrofahrzeugen, Solarwechselrichter, Stromversorgungen für Rechenzentren und Telekommunikationsgeräte sowie Energiespeichersysteme (ESS).

TOLL-Gehäuse für Hochgeschwindigkeits-, Hochleistungs- und Hochenergiedichtesysteme

•Sehr flaches Gehäuse

Induktivität von 2 nH

• Kleinere Größe und 30 % geringere Leiterplattenfläche im Vergleich zu D2PAK

• Flacheres Profil mit 60 % weniger Volumen als D2PAK

• Hervorragende thermische Eigenschaften mit einem um 9 % niedrigeren R_THJC-Wert im Vergleich zu D2PAK

Größter SiC-MOSFET-Bereich: 650 V – 6,5 kV

Hochleistungsmodule und -chips

GeneSiC SiCPAK™-Module und -Chips ermöglichen vielfältige Anwendungen von 10 kW bis MW im Schienenverkehr, in Elektrofahrzeugen und beim Schnellladen. Industrie, Solar- und Windenergie sowie Energiespeicherung.

GeneSiC SiCPAK™-Module bieten hervorragende Leistung und Langlebigkeit bei gleichzeitig branchenüblichen Abmessungen und Pin-Kompatibilität.

• Epoxidharz-Vergusstechnologie gewährleistet hohe Zuverlässigkeit

• Höhere Beständigkeit gegenüber Temperaturschwankungen während des Betriebs – Kühlung und Erwärmung

• Verbesserte Leistungszyklen

• „Gen3 Fast“-SiC-MOSFETs mit branchenführender Stromdichte (A/mm²)

• Optimiertes Design mit niedriger Induktivität, branchenüblichen Press-Fit-Anschlüssen, integriertem NTC und Pin-zu-Pin-Kompatibilität

Die MOSFET- und Diodentechnologien von GeneSiC decken einen Spannungsbereich von 650 V bis 6500 V ab und nutzen die Trench-Assisted-Planar-Technologie, um den niedrigsten positiven Temperaturkoeffizienten R_DS(ON) zu erzielen. Dies ermöglicht höchste Leistung bei realen Betriebstemperaturen. Die Chips wurden für verschiedene Anschluss- und Montagearten mit unterschiedlichen Metallisierungen, darunter Aluminium und Gold, optimiert.