PCIM 2014

Drei Tage, drei Messehallen und 8006 Fachbesucher

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Die vierte Generation der DTMOS-IV-Technologie

Toshiba erweitert die DTMOS-IV-Super-Junction-Leistungs-MOSFETs auf 650 V. Diese Bausteine mit erhöhter Spannungsfestigkeit bieten eine höhere Sicherheits-Marge bei niedrigen Temperaturen und schwankender Netzspannung.

Die MOSFETs basieren auf Toshibas Super-Junction-DTMOS-IV-Deep-Trench-Prozess und stehen in sieben verschiedenen Gehäusen zur Verfügung. Die Bausteine können mit einer integrierten FRD (Fast Recovery Diode) geliefert werden, mit der sich in schnell schaltenden Anwendungen die Bauteilanzahl und der Platzbedarf der Leiterplatte verringern. Der Einsatz der 650-V-Serie erfolgt in Schaltnetzteilen, Vorschaltgeräten für Beleuchtungen, Solar-Wechselrichtern und in anderen Anwendungen, die eine Kombination aus schnellem Schalten, hohen Wirkungsgrad und geringen elektromagnetischen Störungen erfordern.

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Durch die vierte Generation der DTMOS-IV-Technologie bieten Toshibas neue MOSFETs einen sehr niedrigen Durchlasswiderstand bei verringerter Chipgröße, was kleine Formfaktoren ohne Leistungseinbußen ermöglicht. Ein Vorteil dieser Prozesstechnik im Vergleich zu einem Standard-Super-Junction-Prozess ist der geringere Wärmkoeffizient des RDS(on) über der Temperatur. DTMOS IV verringert auch die Ausgangskapazität (Coss) des MOSFETs, was einen effektiveren SPS-Betrieb bei geringer Last garantiert. Die optimierte Gate-Drain-Kapazität (Cgd) sorgt überdies für eine verbesserte dv/dt-Flankensteilheit.

Zudem kündigt Toshiba eine neue Serie hocheffizienter Low-Voltage-Trench-MOSFETs an, die im U-MOS-IX-H-Halbleiterprozess der nächsten Generation bei Toshiba gefertigt werden. Die neuen MOSFETs bieten laut Hersteller den besten Wert für RDS(ON)*Qoss (Produkt aus Durchlasswiderstand und Ausgangsladung) dieser Bauteilklasse. Sie sind zuerst als 40-V-Version erhältlich; 30- bis 60-V-Versionen folgen in den nächsten Monaten. Die ersten Bausteine der Serie bieten einen RDS(on) von 0,7 mΩ (max. 0,85 mΩ) und eine Ausgangskapazität (Coss) von 1930 pF. Der TPHR8504PL ist für 40 V ausgelegt und wird im kleinen SOP-Advance-Gehäuse mit den Abmessungen 5 mm x 6 mm geliefert.

Anwendungen der U-MOS-Serie der neunten Generation sind DC/DC-Wandler, synchrone Gleichrichter und andere Power-Management-Schaltkreise, die einen stromsparenden Betrieb, hohe Schaltgeschwindigkeiten und kleine Leiterplatten erfordern.

Ein spezielles Thema der Konferenz war in diesem Jahr das Packaging von Halbleitern für schnelles Schalten. Die Transistoren in der Leistungselektronik werden immer schneller, gleichzeitig nehmen allerdings EMV-Probleme und Schwingungseffekte beim Schalten erheblich zu. Grund dafür ist unter anderem in der Aufbau- und Verbindungstechnik der Halbleiter zu suchen, die bisher nur nachrangig auf parasitäre elektromagnetische Eigenschaften optimiert wurden. Die Packages werden dadurch zu einem nennenswerten Faktor, der die Schaltgeschwindigkeiten und Schaltfrequenzen ausbremst.

Die PCIM Europe 2015 findet vom 19 bis 21 Mai 2015 im Messezentrum Nürnberg statt.

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