全面提升！英飞凌推出新一代碳化硅技术CoolSiC MOSFET G2

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）近日英飞凌推出了CoolSiC MOSFET G2技术，据官方介绍，这是新一代的沟槽栅SiC MOSFET技术，相比上一代产品也就是CoolSiC MOSFET G1有了全面的提升。
 
性能全方面提升
 
英飞凌在2017年正式推出了第一代沟槽栅SiC MOSFET，即CoolSiC MOSFET G1。在CoolSiC MOSFET G1中，英飞凌采用沟槽栅的设计解决了SiC MOSFET中栅极氧化物的可靠性问题，并克服了常见的SiC MOSFET在控制和驱动方面的限制，这加速了SiC MOSFET上车的节奏。
 
在第二代产品上，英飞凌则在保持第一代产品高可靠性的同时，确保性价比的提升。同时在G2产品上增加了新的鲁棒性功能，最大程度提高对于SiC功率系统的投资利用率。
 
G2相比G1，几乎是全方位的提升，其中包括：

通过改进的芯片性能和FOMs（优势指标），在典型负载用例中，G2相比G1功耗要降低5%-20%；

通过改进的.XT封装互连，G2 SiC MOSFET耐热性提高12%；

同类最佳的导通电阻，以及市场上最为细分的产品组合；将最大栅源电压放大至10V到23V，可以适用于所有SiC应用，不需要为设计灵活性进行任何取舍；

过载结温高达200℃，以及雪崩鲁棒性，能够简化过电流系统设计，比如1200V的电网波动；稳定的短路额定值，1200V下保证2 µs的耐受时间；

可靠性方面，基于已经售出的G1 SiC MOSFET，英飞凌提供的数据显示，G1的DPM（百万分之一缺陷率）甚至要比Si功率器件更低，而G2基于G1的水平上进一步优化。

在硬开关应用中，G2的导通损耗和开关损耗总体相比G1降低10%；软开关应用中，使用LLC或CLLC拓扑时，G2能够相比G1降低5%的损耗。特别是在轻负载应用中，通过改进开关性能，G2相比G1能够降低20%的总功率损耗。
 
G2通过沟槽栅技术，结合.XT互连，在D2PAK-7封装中实现了额定8 mΩ、1200V 的SiC MOSFET。与其他相似型号的D2PAK-7封装的SiC MOSFET相比，除了耐热性强12%，损耗耗散能力（即将损耗热量散发出去的能力）提升14%。
 
G2的最高输出能力，也在D2PAK-7封装中实现，单芯片输出能力高，能够实现更高的系统功率或减少器件并联。
 
G2车规功率模块已量产上车，未来十年SiC收入目标增长15倍
 
根据英飞凌提供的产品组合，目前基于G2已经推出工业级的650V、1200V分立SiC MOSFET产品，以及车规级750V、1200V的功率模块产品。另外基于G2的400V的工业级分立SiC MOSFET、650V和1200V的车规级功率模块也即将推出。

据了解，目前上汽集团的智己LS6已经搭载了英飞凌的第二代CoolSiC HybridPAC Drive模块，英飞凌为主驱逆变器提供一站式的解决方案。以智己LS6为例，其驱动逆变器采用了第二代CoolSiC HybridPAC Drive FS02功率模块、AURIX TC389 MCU、TLF35584电源管理芯片、IPDxx低压MOSFET等等。
 
对于未来，按照公司计划，在Kulim工厂的二期、三期投资将高达50亿欧元，预计在2027年夏天投入生产，并成为世界上最大的8英寸SiC功率晶圆厂。英飞凌预计，在产能的大幅扩张下，公司到下个十年结束，SiC业务将达到70欧元的总收入，这相比2023财年增长15倍。