CoolSiC-Familie

Erstes Full-SiC-Modul in Serienproduktion

16.05.17 | Redakteur: Sebastian Gerstl

Anlässlich der diesjährigen PCIM in Nürnberg stellt Infineon weitere Modulplattformen und Topologien aus der Familie der 1200-V-CoolSiC-MOSFETs vor. Das nun in Serienproduktion angekündigte Easy1B in Six-Pack-Topologie ist gekennzeichnet durch die bewährte Modul-Konfiguration von Infineon mit einem Durchlasswiderstand (RDS(ON)) von nur jeweils 45 mΩ. Eine integrierte Bodydiode sorgt für einen verlustarmen Freilauf. Es eignet sich für Anwendungen im Bereich Antriebe, Solar oder auch Schweißtechnik.
Anlässlich der diesjährigen PCIM in Nürnberg stellt Infineon weitere Modulplattformen und Topologien aus der Familie der 1200-V-CoolSiC-MOSFETs vor. Das nun in Serienproduktion angekündigte Easy1B in Six-Pack-Topologie ist gekennzeichnet durch die bewährte Modul-Konfiguration von Infineon mit einem Durchlasswiderstand (RDS(ON)) von nur jeweils 45 mΩ. Eine integrierte Bodydiode sorgt für einen verlustarmen Freilauf. Es eignet sich für Anwendungen im Bereich Antriebe, Solar oder auch Schweißtechnik. (Bild: Infineon)

Höhere Effizienz, größer Leistungsdichte, geringere Baugrößen und reduzierte Systemkosten: Das sind die wesentlichen Vorteile von Transistoren auf Basis von Siliziumkarbid (SiC). Infineon startet mit dem EASY 1B die Volumenproduktion des ersten Full-SiC-Moduls.

Anlässlich der diesjährigen PCIM in Nürnberg stellt das Unternehmen zudem weitere Modulplattformen und Topologien aus der Familie der 1200-V-CoolSiC-MOSFETs vor. „Siliziumkarbid steht am Wendepunkt: Nach Kosten-Nutzen-Betrachtung ist es bereit für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen“, sagte Dr. Peter Wawer, Division-Präsident Industrial Power Control von Infineon. „Damit die neue Halbleiter-Technologie zu einer verlässlichen Revolution wird, braucht es aber einen Partner wie Infineon. Auf die Anwendung zugeschnittene Produkte, eigene Fertigungskapazitäten, umfassendes Technologieportfolio und Systemverständnis: Diese vier Bausteine haben uns zum Marktführer für Leistungshalbleiter gemacht. Dasselbe wollen und werden wir mit unserem SiC-Produktportfolio erreichen.“

Die neuen 1200-V-SiC-MOSFETs sind optimiert, um hohe Zuverlässigkeit und Performance zu kombinieren. Die dynamischen Verluste liegen jetzt um eine Größenordnung kleiner als bei vergleichbaren 1200-V-Silizium(Si)-IGBTs. Erste Produkte unterstützen zunächst die künftigen Systemziele in Anwendungen wie Photovoltaik-Wechselrichtern, unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) und Lade-/Speicher-Systemen. Die neuen Konfigurationen werden in Kürze auch in industriellen Antrieben, der Medizintechnik oder in Hilfsstromversorgungen im Bahnsektor revolutionäre neue Lösungen ermöglichen.

Die Vorteile der Trench-Technologie liegen beim 1200-V-SiC-MOSEFT in einer erweiterten Robustheit. Diese beruht auf der geringeren Fehlerrate (FIT) und der Kurzschlussfestigkeit, die an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann. Durch eine Einsatzspannung (V th) von 4 V und die empfohlene Einschaltspannung (V GS) von +15 V lassen sich die Transistoren wie ein IGBT ansteuern und im Fehlerfall sicher abschalten. Die SiC-MOSFETs zeichnen sich aus durch sehr schnelle Schaltflanken; zusätzlich bietet die Infineon-Technologie eine einfachere Einstellbarkeit der Transienten über Gate-Vorwiderstände. Das EMV-Verhalten lässt sich damit leichter verbessern.

Bereits im letzten Jahr hat Infineon die Leitprodukte EASY 1B (Halbbrücke / Booster) sowie die diskreten 3- oder 4-poligen TO-247-Lösungen angekündigt. Die EASY 1B-Plattform ist etabliert und eignet sich als Modul ideal für schnellschaltende Bauelemente. In diesem Jahr zeigt Infineon auf der Fachmesse PCIM weitere Modulbauformen und Topologien für die auf 1200 V ausgelegte SiC-MOSFET-Technologie. Damit wird das Leistungsspektrum der CoolSiC-MOSFETs Schritt für Schritt erweitert. Unter anderem werden die folgenden SiC-Module ausgestellt:

  • EASY 1B in B6-(Six-Pack)-Topologie: Das Modul ist gekennzeichnet durch die bewährte Infineon-Konfiguration mit einem Durchlasswiderstand (R DS(ON)) von nur jeweils 45 mΩ pro Schaltfunktion. Eine integrierte Bodydiode gewährleistet einen verlustarmen Freilauf. Das EASY 1B eignet sich für Anwendungen im Bereich Antriebe, Solar oder auch Schweißtechnik.
  • EASY 2B in Halbbrücken-Topologie: Das größere EASY-Bauteil bietet eine erweiterte Performance mit einem R DS(ON) von jeweils 8 mΩ pro Schalter. Das niederinduktive Modulkonzept ist ideal für Applikationen mit einer Leistung von mehr als 50 kW mit schnellen Schaltvorgängen. Hierzu gehören Solarwechselrichter, Schnellladesysteme oder Lösungen für unterbrechungsfreie Stromversorgungen.
  • 62 mm in Halbbrücken-Topologie: Eine weitere Halbbrücken-Konfiguration mit noch höherer Leistungsfähigkeit bei einem R DS(ON) von 6 mΩ pro Schaltfunktion. Die Modul-Plattform biete die Möglichkeit der niederinduktiven Anbindung von Systemen für den mittleren Leistungsbereich. Dies wird von einer Vielzahl von Applikationen genutzt, unter anderem in der Medizintechnik oder in Hilfsstromversorgungen im Bahnsektor. Wegen der großen Zahl möglicher Anwendungen für diese Baugruppe rechnet Infineon mit einer schnellen Verbreitung des Moduls.

Die zur PCIM 2016 vorgestellten Leitprodukte EASY 1B und die beiden diskreten Bauformen TO-247-3Pin und -4Pin gehen im Laufe des Jahres schrittweise in die Volumenproduktion. Das EASY 1B in Halbbrücken-Konfiguration ist ab sofort erhältlich. Unterstützt wird die Markteinführung durch diverse Treiberbausteine und Demoboards, die ebenfalls ab sofort lieferbar sind. Die neuen Produkt-Konfigurationen stehen als Muster zur Verfügung, der Serienstart ist für 2018 vorgesehen

Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite des Herstellers: www.infineon.com.

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