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2018.06.07 SiC 파워 디바이스

SiC-SBD의 진화

SiC 쇼트키 배리어 다이오드란?

지금까지 SiC-SBD를 이해하기 위해 Si 다이오드를 비교 대상으로 하여 특성을 설명했습니다. SiC-SBD는 제2세대로 진화하여 성능이 향상되었으며, 제3세대도 발표되었으므로, 여기에서는 SiC-SBD의 진화에 대해 정리하고, 실제로 입수 가능한 SiC-SBD에 대해 정리하고자 합니다.

전원 IC 등에서는 아키텍처 및 탑재하는 기능에 따라 메이커의 특징이 드러나기 쉽습니다. 반면, 다이오드 및 트랜지스터와 같은 디스크리트 디바이스는 기능 그 자체에 차별점이 거의 없으므로 대부분 공통적인 특성 항목을 직접적으로 비교하여 부품을 선정하게 됩니다. 이 때, 어떤 베리에이션이 있는지 숙지해 두면 설계 시간의 단축에도 도움이 될 것입니다.

SiC-SBD의 진화

로옴의 SiC-SBD는 현재 제2세대가 주류이며, 이미 50기종 정도가 양산 공급되고 있습니다. 하기는 제1세대부터 제3세대의 순방향 전압과 전류 특성 (VF vs IF), 그리고 순방향 전압과 서지 전류 내량 (VF vs IFSM)을 나타낸 그래프입니다.

SiC_2-4_vf
SiC_2-4_IFSM

제2세대 SiC-SBD는 제조 프로세스 개선을 통해, 리크 전류 및 trr 성능을 기존품과 동등하게 유지함과 동시에, VF를 약 0.15V 저감하였습니다. 이에 따라, VF에 의한 도통 손실을 개선하였습니다.

제3세대는 서지 전류 내량 (IFSM)의 향상과 리크 전류 (IR)의 개선을 위해 JBS (Junction Barrier Schottky) 구조를 채용하였습니다. JBS 구조는 기본적으로 IFSM과 IR에 효과가 있는 구조이지만, 제2세대에서 실현한 Low VF 특성을 한층 더 개선하였습니다. Tj=25℃ 시의 대표치는 동일하지만, Tj=150℃ 조건에서는 제2세대보다 VF를 0.11V 저감하였습니다. 즉, 제3세대는 고온 조건에서의 동작이 더욱 유리합니다. 제2세대와 제3세대 SiC-SBD의 역방향 전압 VR과 역방향 (리크) 전류 IR의 그래프와 개선 항목의 수치 비교표를 하기에 게재하였습니다.

SiC_2-4_if
SiC_2-4_tbl

또한, VF의 온도 특성을 이해하기 위해, 데이터 시트에서 발췌한 그래프를 하기에 게재하였습니다. 왼쪽이 제2세대 제품 「SCS210AG」, 오른쪽이 제3세대 제품 「SCS310AP」이며, 양쪽 모두 650V / 10A입니다. 제3세대 제품은 고온 시의 VF-IF 곡선의 기울기가 급준하며, 동일한 IF에 대해 VF가 낮아, 개선되었음을 알 수 있습니다.

vf210_vf310

현재 입수 가능한 라인업과 개발 예정

하기는 현재 입수 가능한 제2세대 제품과 제3세대 제품입니다. 양쪽 모두 라인업을 지속적으로 확충하고 있습니다. 개별 사양 확인 등에 참조하여 주시고, 각 데이터 시트는 이곳을 클릭하여 주십시오.

제2세대 SiC-SBD
SiC_2-4_2Gtable

제3세대 SiC-SBD
SiC_2-4_3Gtable

키 포인트

・로옴의 SiC-SBD는 이미 제3세대까지 진화했다.

・제3세대 제품은 서지 전류 내량과 리크 전류를 개선하여, 제2세대에서 실현한 Low VF를 더욱 저감했다.

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