关于智能功率半导体产品线的基本参数整理,涵盖制程工艺、封装类型、关键电气特性等核心数据:
一、功率器件(Discrete Devices)
1. 平面MOSFET(Planar MOSFET)
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
电压范围(VDS) | -600V~1700V | 漏源电压,直接影响器件的工作状态、电流能力和可靠性。 |
导通电阻(RDS(on)) | 3.7mΩ~120000mΩ(@VGS=10V) | 150℃漏电<20μA |
制程工艺 | 0.35μm BCD工艺 | 6英寸晶圆,产能20k片/月 |
封装类型 | TO-220F/TO-247/TO-263 | 支持正面焊接(镀金工艺) |
开关频率 | 100kHz~1MHz | 雪崩能量(EAS)>100mJ |
2. 超结MOSFET(SJ-MOSFET)
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
电压平台 | 600V~850V | |
导通电阻(RDS(on)) | 19mΩ~1100mΩ(@VGS=10V) | 集成快恢复二极管(Qrr降低30%) |
工艺特点 | 多次外延(Multi-EPI) | 8英寸晶圆 |
封装类型 | TO-247/TOLL/D2PAK | 支持高密度贴装 |
3. Trench MOSFET(沟槽型MOSFET)
参数 | 指标范围 | 技术亮点 |
---|---|---|
电压范围 | 20V~200V (NMOS) | 低栅极电荷(Qg↓30%) |
导通电阻 | 1mΩ~50mΩ (@4.5V) | 内阻对标英飞凌OptiMOS™ 5系 |
制程工艺 | 深沟槽刻蚀+铜互连 | 6英寸晶圆,产能15k片/月 |
封装类型 | DFN3x3/TO-252/SOT-23 | 支持自动化贴装 |
开关速度 | tr/tf<10ns | 适用于高频DC-DC转换器 |
4. SGT MOSFET(屏蔽栅MOSFET)
参数 | 指标范围 | 核心优势 |
---|---|---|
电压范围 | 30V~300V | RDS(on)低至0.8mΩ |
栅电荷 | Qg<25nC (@10V) | 开关损耗比Trench MOSFET降低40% |
工艺特点 | 多晶硅屏蔽栅结构 | 兼容硅基/宽禁带器件驱动 |
封装类型 | PDFN5x6/TO-263 | 低热阻(RθJA<50℃/W) |
5. SiC MOSFET
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
电压等级 | 650V/900V/1200V/1700V | |
导通电阻(RDS(on)) | 17mΩ~1.7Ω(@VGS=18V) | |
最高结温(Tj) | 175℃ | 栅极耐压:-5V~+22V |
制程工艺 | 沟道自对准(Trench SAC) | 6英寸晶圆,薄片工艺(180μm) |
封装类型 | TO-247/DFN8×8/D3 | 支持双面散热 |
6. SiC SBD(碳化硅肖特基二极管)
参数 | 指标范围 | 技术壁垒 |
---|---|---|
电压等级 | 650V/1200V/1700V | 零反向恢复(Qrr=0) |
正向电流 | 5A~50A (@25℃) | 结温175℃,高温稳定性优于硅基FRD |
工艺技术 | 肖特基势垒优化 | 6英寸晶圆,激光退火工艺 |
封装类型 | TO-220AC/TO-247-2L | 兼容传统硅器件封装 |
7. IGBT(绝缘栅双极晶体管)
参数 | 指标范围 | 应用场景 |
---|---|---|
电压/电流 | 600V/10A~1200V/200A | 工业变频器/新能源车主驱 |
导通压降 | VCE(sat)=1.5V~2.5V | 对标英飞凌TRENCHSTOP™ 5系列 |
开关频率 | 8kHz~30kHz | 优化trade-off(Eoff↓20%) |
封装类型 | TO-247/TO-3P/D2PAK | 内置温度传感器(NTC可选) |
8. 快恢复高压MOSFET(FRMOS)
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
反向恢复时间(trr) | ≤50ns(@IF=10A) | 软度因子(S.F.)≥0.5 |
反向漏电流(IR) | <1μA(@VR=额定电压) | 白金重掺工艺,参数一致性±5% |
电压范围 | 300V~1200V | |
封装类型 | TO-220/TO-247 | 兼容工业标准引脚 |
二、功率IC(Power ICs)
1. PWM控制器
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
输入电压范围 | 10V~100V | 支持反激/LLC/移相全桥拓扑 |
开关频率 | 50kHz~1MHz | 抖频功能(±5%)降低EMI |
工艺技术 | SOI BCD | -55℃~225℃工作温度 |
封装类型 | SOP-8/MSOP-10/QFN-16 | 兼容TI/ST引脚定义 |
待机功耗 | <30mW(空载) |
2. 栅极驱动IC
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
驱动电流(Ipeak) | 0.2A~10A(半桥/三相) | 传播延迟<50ns |
隔离耐压 | 600V(强化绝缘) | 支持SiC/GaN器件驱动 |
工作电压 | 4.5V~32V | 集成DESAT保护功能 |
封装类型 | SOIC-8/SOP-16/SOW-20 |
3. 智能功率模块(IPM)
参数 | 指标范围 | 备注 |
---|---|---|
电压/电流 | 600V/30A~1200V/600A | 内置NTC温度检测 |
开关损耗(Eon/Eoff) | ≤1mJ(@25℃) | 集成自举二极管 |
封装类型 | DIP-25/D3/QFN | 工业级(-40℃~125℃) |
三、关键工艺与产能
工艺平台 | 制程节点 | 晶圆尺寸 | 月产能 | 应用产品 |
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平面MOSFET工艺 | 0.35μm BCD | 6英寸 | 20k片 | 中高压MOSFET/FRMOS |
超结MOSFET工艺 | Multi-EPI | 8英寸 | 2k片 | SJ-MOSFET(600V~850V) |
SiC MOSFET工艺 | Trench SAC | 6英寸 | 400片 | SiC器件(年底扩至1k片) |
SOI BCD工艺 | 0.18μm | 8英寸 | - | 功率IC(PWM/驱动) |
四、封装类型汇总
封装代码 | 全称 | 特点 | 适用产品 |
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TO-220F | TO-220 Fullpak | 绝缘封装,耐压2.5kV | 平面MOSFET/FRMOS |
TO-247-4L | 4引脚增强散热型 | 支持开尔文连接 | SiC MOSFET |
DFN8×8 | Dual Flat No-lead | 超薄(1mm),适合高频应用 | 栅极驱动IC |
D3 | D3 Package | 低电感(<5nH),车规级 | IPM模块 |
五、典型功耗对比
产品类型 | 工作损耗 | 开关损耗 | 应用场景优化建议 |
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平面MOSFET(900V) | Pcond=ID2×RDS(on) | Eoss=30μJ | 工业电源(降低导通损耗) |
SiC MOSFET(1200V) | RDS(on)降低70% | Qg减少50% | 光伏逆变器(提升频率至100kHz+) |
栅极驱动IC | Pdrive=Qg×VDR×fsw | 集成自适应死区控制 | 电机驱动(降低dv/dt噪声) |
工艺与封装补充说明
器件类型 | 关键工艺 | 产能 | 封装演进 |
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Trench MOSFET | 深沟槽+铜填充 | 6英寸/15k片 | 向Chiplet集成(如DrMOS) |
SGT MOSFET | 多晶硅屏蔽栅+超薄外延 | 8英寸/8k片 | 3D封装(如FCLGA) |
SiC SBD | 肖特基金属界面优化 | 6英寸/500片 | 双面冷却(DSC)封装 |
IGBT | 场截止(Field Stop)结构 | 8英寸/3k片 | 模块化(如EconoDUAL™兼容) |
电气特性对比(新增器件)
器件类型 | FOM核心指标 | 高温表现 | 系统价值 |
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Trench MOSFET | RDS(on)·Qgd | 125℃下RDS(on)↑15% | 服务器VRM效率↑1.5% |
SGT MOSFET | RDS(on)·Ciss | 175℃参数漂移<8% | 电机驱动THD↓25% |
SiC SBD | VF·Qc | 175℃反向漏电<10μA | 光伏逆变器效率↑1.2% |
IGBT | Eoff·VCE(sat) | 150℃短路耐受时间≥10μs | 工业变频器体积↓30% |