三菱电机推出四款新型沟槽栅结构SiC-MOSFET裸芯片,助力高能效功率系统
上图展示了沟槽型SiC-MOSFET晶圆(左侧)与沟槽栅结构的SiC-MOSFET裸芯片(右侧)。
三菱电机集团于2026年1月14日宣布,将于1月21日正式提供四款全新沟槽栅结构的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)裸芯片。这些芯片未封装,适用于电动汽车主驱逆变器、车载充电系统以及太阳能等可再生能源系统中的功率模块。该产品在保持性能优势的同时,可有效降低整体能耗。
从1月21日至23日,三菱电机将在东京举办的第40届Nepcon日本研发与制造展上展示其新型沟槽栅结构SiC-MOSFET裸芯片,后续也将陆续在中国、北美、欧洲和印度等地进行展示。
在全球积极应对碳中和目标的背景下,功率器件市场正处于快速扩张阶段。高性能功率半导体的应用需求持续上升,特别是在电动汽车动力系统和可再生能源发电系统中,高效芯片对节能和系统性能提升起到了关键作用。
自2010年起,三菱电机已开始提供SiC功率半导体模块,广泛应用于空调、工业设备及铁路车辆的逆变系统。此次推出的四款新型沟槽栅结构SiC-MOSFET裸芯片,延续了公司此前的技术积累,并在结构上进行了优化,相较于传统的平面栅型SiC-MOSFET,整体功率损耗降低了约50%。此外,其专有的栅极氧化膜制造工艺有助于减少开关过程中的损耗及导通电阻波动,从而提升产品在长期使用中的可靠性。
四款新型沟槽栅结构SiC-MOSFET裸芯片,满足多种功率系统需求
- 新产品进一步拓展了SiC-MOSFET裸芯片在电动汽车主驱逆变器、车载充电系统及太阳能发电系统等领域的适用范围。
结构优化提升能效表现
- 沟槽栅结构借鉴了在硅基功率器件微型化方面积累的技术经验,有效减少了导通电阻。相较于传统垂直离子注入方式,三菱电机采用的倾斜离子注入法显著降低了开关损耗。优化后的结构使整体功率损耗比传统平面栅型器件减少约50%,从而进一步提升功率模块的能源效率。
专有工艺保障产品稳定性
- 该系列裸芯片融合了公司多年来在平面栅型SiC-MOSFET与碳化硅肖特基势垒二极管(SiC-SBD)领域的研发与制造经验,同时结合了针对沟槽栅型结构的栅极氧化膜制造专有技术。这些工艺能够有效抑制因高频开关操作引发的功率损耗与导通电阻变化,从而确保功率器件在长期运行中的稳定性与可靠性。
如需了解更多关于三菱电机功率器件的信息,可访问官方网站:www.MitsubishiElectric.com/semiconductors/powerdevices/
术语说明:
- 1 沟槽栅结构:在晶圆表面蚀刻出沟槽并嵌入栅电极的特殊设计。
- 2 主驱逆变器:用于电动汽车和混合动力汽车驱动电机的功率转换装置。
- 3 车载充电器:将外部交流电转换为直流电,用于电动汽车电池充电的设备。
- 4 2024年11月12日发布详情:https://www.mitsubishielectric.co.jp/ja/pr/2024/1112/
- 5 平面栅结构:栅电极设置在晶圆表面的结构。
- 6 在相同电压等级下,对导通电阻进行了对比。
- 7 肖特基势垒二极管(SBD):利用半导体与金属材料间形成的势垒实现电流单向导通。
- 8 RoHS:限制电气及电子产品中某些有害物质使用的标准。