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芯能新一代微溝槽技術1200V IGBT芯片研發成功
芯能半導體 芯能半導體 Loading... 2020-09-18

在不同的應用場景下,電力轉換設備中對功率器件特性需求有差異。在一些電源類領域中,需要提高載波頻率來提升整個系統的性能及優勢,此時對功率器件的動態性能有較高要求;一些電機驅動領域中,一定的載波頻率足夠,反而對飽和壓降、短路耐量等特性有較高要求。所以不同的應用領域對器件設計時各項參數優化的優先級不一樣;電機驅動領域,對器件動態特性的重要性有所減弱;降低靜態損耗成為了功率半導體的優化的重點。

芯能新一代1200V IGBT芯片研發成功

芯能半導體采用最新一代的微溝槽(MPT)的IGBT技術,結構上進行精密化設計,PITCH達到1um量級;其次,還能夠實現發射極溝槽和偽柵極。一方面,由于器件輸出特性曲線更陡,可降低靜態損耗;另一方面,增加的無效溝道密度減少了有效導電溝道的數量,因此并不會過渡削弱其短路耐量。通過增加有源柵極密度,能夠增加單位芯片面積上的導電溝道,飽和壓降、動態損耗可降低20%左右


XINER MPT產品封裝品


XINER MPT產品靜態參數@40A

型號

VTH(V)

VCESAT(V)

VF(V)

CIES(nF)

COES(pF)

CRES(pF)

K40T*****

5.65

1.87

1.68

2.3

216

127

XNS40N120T

5.81

1.39

2.06

5.49

177

44.6

動態波形



短路波形


XINER MPT產品動態參數

測試條件:Vcc=600VIc=40ARg=20ohmCge=0

型號

Esw

(mJ)

Eon (mJ)

dv/dt-on (v/ns)

di/dt-on

(A/us)

Eoff

 (mJ)

dv/dt-off (v/ns)

di/dt-off

(A/us)

XNS40N120T

8.6

5.2

1.6

362

3.4

4.77

250

K40T*****

10.4

5.6

1.26

387

4.8

3.63

151

從產品的靜動態測試可以看出,飽和壓降相較于K產品降低了25%左右,動態損耗降低了18%左右,而且10uS的短路耐量也能夠保證。

變頻器測試



變頻器溫度數據

380VAC/7.5KW變頻器/17ARMS負載/fsw=5Khz

探頭

XNS40N120T

K40T*****

UH()

58.2

68.6

UL()

58

67

WH()

61

67

VL()

59

67.5

散熱器()

55

63

環溫()

28


2.5倍過流負載測試

在7.5KW變頻器上進行測試驗證,各負載下波形良好,滿載工況時產品表面溫度可降低6-10℃,效果十分明顯。損耗的降低,可有利客戶減小散熱器體積,提供系統功率密度;或可降低產品工作溫度提高其可靠性和延長壽命,提高系統的環境的耐受能力。

隨著新一代先進芯片研發成功,下一步XINER會抓緊時間為其批量化、系列化做足工作。早日為國產IGBT器件的技術更新貢獻自己的一份力量。


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