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瑞萨推出第三代车载SJ-MOSFET,同时降低导通电阻和EMI

2019年10月31日 文章来源:网络整理 热度:82℃ 作者:刘英

  瑞萨电子开发出同时降低了导通电阻和EMI(电磁噪声)的30~40V耐压车载用超结MOSFET(SJ-MOSFET),并在“ISPSD 2013(日本电气学会主办,2013年5月26~30日在石川县金泽市举行)”上发布了技术详情(演讲序号4-2)。通过在水平方向和垂直方向两个方向上缩小SJ-MOSFET栅极周边的尺寸,实现了出色的特性。这是该公司的第三代车载SJ-MOSFET,计划1~2年内开始量产。

  用于驱动车载马达等、电流超过100A的功率MOSFET不仅要减小开关损失,还要降低导通电阻和栅极电荷量。因此,瑞萨首先缩小了超结构造水平方向的尺寸(p/n层的间距)和垂直方向的尺寸(耐压层的厚度),从而实现了低导通电阻。p/n层的最小间距为1.0μm,比原来缩小了30%。但这种构造的缺点是栅极电荷量容易增加。因此,瑞萨电子通过加厚栅极绝缘膜抑制了栅极电荷量的增加。

  大容量功率MOSFET面临的另一个技术课题是如何降低体二极管恢复时的电流过冲。在低端MOSFET电流增大而高端MOSFET电流减小的过程中,后者降到负数后会重新变成正数。这种电流过冲会引起EMI。此次瑞萨分析了恢复时剩余空穴的状态,并由此减小了p型基极的杂质添加量,从而实现了较小的电流过冲恢复(软恢复)。表示电流过冲的指标——亚阈值系数比原来改善了20%以上。

  此次试制的功率MOSFET电流为150A,介电击穿电压为32.8V。导通电阻值为4.75mΩmm2,在耐压30V级的功率MOSFET中属于业内最佳水平。

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