新聞資訊News
行業(yè)新聞
紫光微MOS管作為功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的重要產(chǎn)品，在高頻電路設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。其核心價(jià)值在于平衡了高頻開關(guān)性能與功率處理能力，為現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)提供了可靠的解決方案。本文將剖析紫光微MOS管在高頻開關(guān)電源、無(wú)線充電、射頻功放等典型應(yīng)用場(chǎng)景中的技術(shù)特點(diǎn)，并探討其在實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
在高頻開關(guān)電源領(lǐng)域，紫光微MOS管的性能主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先是低導(dǎo)通電阻（RDS(on)），大幅降低了導(dǎo)通損耗。其次是優(yōu)異的開關(guān)特性，其開關(guān)時(shí)間（ton+toff）可控制在30ns以內(nèi)，配合優(yōu)化的體二極管反向恢復(fù)特性（trr<100ns），使得工作頻率可達(dá)500kHz以上。
無(wú)線充電系統(tǒng)對(duì)功率器件的開關(guān)損耗尤為敏感。紫光微針對(duì)6.78MHz ISM頻段開發(fā)的專用MOS管系列，采用了獨(dú)特的晶圓減薄工藝和銅引線鍵合技術(shù)，使寄生電感降低至0.5nH以下。其動(dòng)態(tài)特性經(jīng)過(guò)特別優(yōu)化，在15V柵極驅(qū)動(dòng)下，上升/下降時(shí)間可控制在3ns以內(nèi)，確保在MHz級(jí)頻率下仍能保持85%以上的能量傳輸效率。
射頻功率放大器對(duì)線性度和效率的要求往往存在矛盾。紫光微的LDMOS系列產(chǎn)品通過(guò)創(chuàng)新的橫向擴(kuò)散工藝，在1.8-2.2GHz頻段實(shí)現(xiàn)了55dBm的輸出功率和65%的功率附加效率（PAE）。其獨(dú)特的柵極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使三階交調(diào)失真（IMD3）優(yōu)于-30dBc，在5G微基站功放模塊測(cè)試中，當(dāng)輸出功率回退6dB時(shí)仍能保持50%以上的效率。
新能源汽車的OBC（車載充電機(jī)）是高頻功率器件的另一重要應(yīng)用場(chǎng)景。紫光微針對(duì)該領(lǐng)域開發(fā)的汽車級(jí)MOS管符合AEC-Q101認(rèn)證，其雪崩耐量達(dá)到300mJ以上。在11kW雙向OBC參考設(shè)計(jì)中，采用TOLL封裝的紫光微MOS管模塊實(shí)現(xiàn)了98.2%的峰值效率，關(guān)鍵創(chuàng)新在于將寄生電感優(yōu)化至7nH以下，使開關(guān)電壓尖峰控制在額定電壓的1.3倍以內(nèi)。其獨(dú)特的銅夾片互連技術(shù)使熱阻（RθJC）低至0.5℃/W，在85℃環(huán)境溫度下仍可滿載工作。
在工業(yè)變頻器應(yīng)用中，紫光微的快速恢復(fù)MOS管（FR-MOS）系列解決了傳統(tǒng)IGBT在高頻PWM調(diào)制時(shí)的拖尾電流問(wèn)題。其內(nèi)置的肖特基勢(shì)壘二極管使反向恢復(fù)電荷（Qrr）降低至同規(guī)格超結(jié)MOS管的1/3，在16kHz開關(guān)頻率下，與SiC二極管并聯(lián)使用時(shí)可將開關(guān)損耗再降低18%。
光伏逆變器領(lǐng)域?qū)OS管的可靠性要求高。紫光微的1500V光伏專用系列通過(guò)了1000小時(shí)、85℃/85%RH的雙85測(cè)試，其創(chuàng)新的鈍化層工藝使?jié)駳鉂B透率降低90%以上。在組串式逆變器的Boost電路中，其動(dòng)態(tài)均流特性使多管并聯(lián)時(shí)的電流不平衡度控制在5%以內(nèi)，MPPT效率達(dá)到99.9%。
針對(duì)消費(fèi)電子中的高頻應(yīng)用，紫光微開發(fā)了DFN3x3等超小型封裝系列。其熱阻（RθJA）優(yōu)化至50℃/W，在5V/2A的同步Buck轉(zhuǎn)換器中，采用專利的溝槽柵技術(shù)使交叉導(dǎo)通時(shí)間縮短至5ns以下，輕載效率提高3個(gè)百分點(diǎn)。在TWS耳機(jī)充電倉(cāng)等空間受限的應(yīng)用中，其0.8mm的超薄厚度和底部散熱焊盤設(shè)計(jì)，使器件在1MHz開關(guān)頻率下溫升不超過(guò)40K。
在可靠性設(shè)計(jì)方面，紫光微MOS管具有多項(xiàng)創(chuàng)新：柵極氧化層采用氮化工藝，使TDDB壽命提升10倍以上；源極金屬采用復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗電遷移能力達(dá)到JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的3倍；獨(dú)特的終端結(jié)構(gòu)使雪崩能量（EAS）耐受量提高50%。這些特性使器件在汽車電子等惡劣環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定工作。
隨著5G、新能源汽車等新興領(lǐng)域的發(fā)展，高頻功率器件的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，紫光微MOS管正在從單一器件向系統(tǒng)級(jí)解決方案演進(jìn)，其在高頻應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐，為功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)提供了重要參考。
微信咨詢
微信咨詢
