英飞凌OptiMOS™ 7 40V 车规MOSFET ,助力汽车控制器应用

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cathy 发布于:周四, 06/29/2023 - 12:04 ,关键词:

作者序语

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英飞凌技术专家  陈秋岗

英飞凌OptiMOS™ 7 是英飞凌开发的第五代沟槽技术,是当今领先的双多晶硅沟槽技术。无引脚封装结合铜夹技术的使用,大幅提高了产品的电流能力。该系列产品将采用业界先进的300mm薄晶圆技术进行批产。

OptiMOS™ 7 40V 车规MOSFET概况

采用OptiMOS™ 7 技术的40V车规MOSFET产品系列,进一步提升比导通电阻,减小RDSON*A,即在同样的晶圆面积下实现更低的RDSON,或者说在更小的晶圆面积下实现相同的RDSON。如下图所示,英飞凌40V MOSFET不同代际产品在比导通电阻的演进。

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英飞凌40V MOSFET比导通电阻代际演进

英飞凌OptiMOS™ 7 技术是英飞凌开发的第五代沟槽技术,是当今领先的双多晶硅沟槽技术。无引脚封装结合铜夹技术的使用,大幅提高了产品的电流能力。该系列产品将采用业界先进的300mm薄晶圆技术进行批产。英飞凌独特的晶圆表面金属化镀层处理,使得该系列产品不仅具有出色的电气性能,还具备良好的导热性能,帮助用户实现紧凑、高效能的设计方案。英飞凌通过不断的技术革新,配合坚固强壮的封装,助力电子设计工程师们轻松使用我们性能先进,高性价比,强壮耐用的MOSFET产品来实现、满足各类汽车电子控制器应用设计需求,比如电动助力转向系统、制动系统、电池断开开关、新区域架构、 DC-DC 以及BLDC 驱动器等。下表可以辅助用户结合实际应用,作为合适封装产品的选型参考。

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汽车应用封装选型导图

OptiMOS™ 7 40V 车规MOSFET参数性能提升

相比前几代采用沟槽技术的产品,OptiMOS™ 7 产品雪崩承受能力,电流能力,开关速度,安全工作区(SOA)等都有进一步的提升。下表列出了OptiMOS™ 7 产品与前几代沟槽技术产品(基于相同/接近的晶圆面积)几项重要性能参数的对比。可以看出,该系列产品不仅做到最小RDSON产品,还具有最高的雪崩耐受能力。得益于生产过程管控和工艺的提升,VGS(th) 分布也大幅缩窄。

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不同代际MOSFET重要参数比对

雪崩电流能力

即使是相同的RDSON,OptiMOS™ 7 产品也做到了最高的雪崩电流能力,如下图所示。如上表所示,缩窄的VGS(th) 分布范围也有利于器件的并联使用。因此该系列产品非常适合应用于安全开关、配电等应用。

5.jpg雪崩电流

安全工作区(SOA)

相比于OptiMOS™ 6 产品系列,OptiMOS™ 7 产品的SOA平均扩大了25%。

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SOA curve

门极电荷Qg

下表给出了不同代际产品的Qg,Qgd等参数;下图展示了器件开、关瞬态的仿真波形。可以看出,相较于前几代沟槽技术具有相同/接近的RDSON产品,OptiMOS™ 7 产品具有最小的门极充电电荷,减少门极充电消耗;同时提高了开关速度,减少开关损耗,缩短死区时间,可以以更高的开关频率工作,从而进一步提高了系统功率变换效率及功率密度。因此该系列产品非常适合于高频开关应用场合的功率变换器和电机驱动。

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 开关瞬态过程仿真波形

OptiMOS™ 7 车规MOSFET命名规则

基于市场的反馈和对竞争对手的分析,我们重新调整了新一代的OptiMOS™ 7 车规MOS的命名规则。比如英飞凌料号IAUCN08S7N055X每个字符所代表的信息如下图所示。和之前的命名规则相比,最大的变化是移除了最大连续电流IDSmax,避免用户在器件选型时产生不必要的误解。以此同时,为了让用户全方位了解器件的电流能力的定义,我们在数据手册里给出了详细的信息。

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 OptiMOS™ 7 车规MOS命名规则

供货情况

OptiMOS™ 7 40 V 系列已经投产,首批产品可于 2023 年 8 月开始订购。更多产品信息请访问 www.infineon.com/optimos7。此外OptiMOS™ 7 80 V,100V 系列即将问世,请联系销售代表或者代理商获取相关信息。

来源:英飞凌汽车电子生态圈

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