SiC MOSFET
SiC MOSFET

SiC MOSFET

SiC MOSFETは、スイッチング時のテール電流が原理的に発生せず、動作が高速かつスイッチング損失が低いデバイスです。低オン抵抗と小型チップサイズにより、ゲート電荷容量が低減します。また、SiCは高温環境下においてもオン抵抗の増加率が小さいなど優れた材料特性を備えており、シリコン（Si）デバイスよりも省エネと省スペースの点で優れています。

ロームの第4世代SiC MOSFET

最新の第4世代SiC MOSFETでは、短絡耐量時間を改善し、業界トップクラスの低オン抵抗を実現しました。他にも低スイッチング損失、ゲート－ソース間電圧15V対応といった特長を持ち、機器の省電力化にさらに貢献します。

またこの第4世代SiC MOSFETに関しまして、ディスクリートパッケージ品の諸特性について説明します。回路設計やレイアウト手法、評価における注意点についても詳しく解説します。

ディスクリートパッケージラインアップ

SiC MOSFETがもつ高速スイッチング性能を最大限に引き出すことができるドライバソース端子を有するTO-263-7L (7pin SMD)とTO-247-4L (4pin THD) を提供しています。面実装タイプのパッケージを使うことで、実装工程の自動化を実現でき、生産性向上にも貢献します。

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      製品概要

       

      第4世代SiC MOSFET

      ロームが2020 年に開発を完了した最新の第4 世代SiC MOSFET は、短絡耐量時間を改善し、業界トップクラスの低オン抵抗を実現したデバイスであり、現在ベアチップに加えて、ディスクリートパッケージでの製品を展開しています。車載インバータや各種スイッチング電源をはじめ様々なアプリケーションの劇的な小型化や低消費電力化に貢献します。

      特長

      1.短絡耐量時間を改善し、業界トップクラスの低オン抵抗を実現

      第4世代SiC MOSFET では、ローム独自のダブルトレンチ構造をさらに進化させることにより、トラクションインバータなどで要求される短絡耐量時間を改善し、従来品に比べてオン抵抗を約40%低減することに成功。SiC MOSFETとして業界トップクラスの低オン抵抗を実現しています。（2022年2月ローム調べ)

      2.寄生容量を大幅に削減したことにより、低スイッチング損失を実現

      ゲートドレイン間容量（Cgd）を大幅に削減したことで、従来品に比べてスイッチング損失を約50%低減することに成功しています。

      3.ゲート－ソース間電圧15V 対応で、アプリケーションの設計しやすさを向上

      MOSFET では、デバイスをON する際にトランジスタのゲートに一定量の電圧を印加する必要があります。
      第4世代SiC MOSFET では、第3世代SiC MOSFET までのゲート－ソース間電圧（Vgs）18V に加え、より扱いやすい15V にも対応しており、アプリケーションの設計しやすさを向上しています。

      オン抵抗比較
      スイッチング損失比較

      アプリケーション例:トラクションインバータ

      車載トラクションインバータ搭載時には、IGBTと比較してインバータの高トルク・低回転域を中心に、効率を大幅に改善することで、6%の電費を改善（国際規格「WLTC燃費試験」で算出時）できるなど、車載インバータや各種スイッチング電源をはじめ様々なアプリケーションの劇的な小型化や低消費電力化に貢献します。

      第4世代SiC MOSFETとIGBTのインバータ効率比較

       

      第4世代SiC MOSFET サポートコンテンツ

      評価ボード

      評価ボード
      第4世代 SiC MOSFET ハーフブリッジ評価ボード
      P04SCT4018KE-EVK-001/P05SCT4018KR-EVK-001

      P04SCT4018KE-EVK-001/P05SCT4018KR-EVK-001は、TO-247N/TO-247-4Lパッケージの第4世代SiC MOSFETを評価可能な評価ボードです。搭載するSiC MOSFETは、所望するオン抵抗値のデイバスを選択・購入して評価します。ゲートドライバや周辺回路を搭載しており、設計、評価の工数を削減することができます。

      評価ボード
      Evaluation Board HB2637L-EVK-301

      The evaluation board is configured in a half bridge set up and thus allows evaluations in different operations modes such as buck, boost, synchronous buck/boost and inverter operations. The board is equipped with two SiC MOSFETs(SCT4036KW7), isolated gate driver BM61S41RFV-C, isolated power supply required for the gate driver, LDO for 5V supply and easy to interface connectors for PWM signals.

      評価ボード
      EVK Simulatrion (ROHM Solution Simulator)
      ・P05CT4018KR-EVK-001 Double Pulse Test
      ・P04SCT4018KE-EVK-001 Double Pulse Test
      ・HB2637L-EVK-301 Double Pulse Test

      評価基板をモデル化し、第4世代SiC MOSFETのダブルパルステスト環境をオンラインシミュレータに用意しました。動作電圧・ゲート駆動回路・スナバ回路定数などによるスイッチング波形をシミュレーションで評価可能とし、実機評価の工数削減や寄生インダクタの影響評価などで活用いただけます。*ご利用にはMyROHMへの登録が必要です。

      ドキュメント

      ホワイトペーパー

      アプリケーションノート

      デザインモデル

      品名 耐圧(V) オン抵抗
      (Typ.(mΩ)      		 パッケージ SPICE
      モデル      		 Thermal
      モデル      		 PLECS
      モデル      		 PSIM
      モデル      		 PCB
      ライブラリ
      SCT4045DE 750 45
      TO-247N      		 Available Available Available Available
      SCT4026DE 26 Available Available Available Available
      SCT4013DE 13 Available Available Available Available
      SCT4062KE 1200 62 Available Available Available Available
      SCT4036KE 36 Available Available Available Available
      SCT4018KE 18 Available Available Available Available
      SCT4045DR 750 45
      TO-247-4L      		 Available Available Available Available
      SCT4026DR 26 Available Available Available Available
      SCT4013DR 13 Available Available Available Available
      SCT4062KR 1200 62 Available Available Available Available
      SCT4036KR 36 Available Available Available Available
      SCT4018KR 18 Available Available Available Available
      SCT4045DW7 750 45
      TO-263-7L      		 Available Available Available Available
      SCT4026DW7 26 Available Available Available Available
      SCT4013DW7 13 Available Available Available Available
      SCT4062KW7 1200 62 Available Available Available Available
      SCT4036KW7 36 Available Available Available Available
      SCT4018KW7 18 Available Available Available Available

      シミュレーション（ログイン必要）

      TO-247N (3pin)

      TO-247-4L (4pin)

       

      SiC MOSFET サポートコンテンツ

      評価ボード

      Category SiC Product Image Part No. User Guide ボード入手
      SiC-MOS  Evaluation
      Board      		 SCT4XXX series Trench(4th Generation) TO-247-N NEW
      P04SCT4018KE-EVK-001      		 取扱説明書
      製品仕様書      		 ネット商社から購入
      SCT4XXX series Trench(4th Generation) TO-247-4L NEW
      P05SCT4018KR-EVK-001      		 ネット商社から購入
      SCT3XXX series Trench(3rd Generation) TO-247-4L P02SCT3040KR-EVK-001  取扱説明書
      製品仕様書      		 ネット商社から購入

      ドキュメント

      ホワイトペーパー

      アプリケーションノート

      技術情報

      回路設計・検証

      熱設計

      モデルとツール

      シミュレーション（ログイン必要）

      ROHM Solution Simulatorは、部品選定やデバイス単体検証などの初期段階からシステムレベルの検証段階まで、幅広いシミュレーションを実行できるWebシミュレーションツールです。基板発注前に不具合箇所を抽出したり、パワー回路に多いトラブルを未然に防止することが期待でき、アプリケーション開発の大幅な工数削減に貢献します。

      TO-247N (3pin)

      TO-247-4L (4pin)

      アプリケーション

      トポロジー

      関連製品