(集微網報道)功率半導體是為所有電子產品提供電力,或實現電子電力轉換的核心器件。在需求爆發的驅動下,MOSFET等功率器件正在經歷高速發展期。放眼全球,2018 年全球功率器件市場規模約為 391 億美元,中國本土市場占138億美元。預計至 2021 年市場規模將增長至 441 億美元,年化增速為 4.1%。國內市場也是火熱異常,作為全球最大的功率半導體消費國,2018 年中國市場需求規模占全球需求比例高達 35%。
仔細分析國內對MOSFET有高需求的行業,電動工具占據了重要一席。國內電動工具行業在承接國際分工轉移的過程中不斷發展壯大,市場份額穩步提升,技術上快速升級迭代,對MOSFET的需求正在逐步提高。以往,這個市場被國外品牌所把持,但是在國產替代大潮的引領下,以深圳尚陽通為代表的國內企業正逐步成長起來,占據越來越多的市場份額,并不斷向中高端領域進軍。
對標世界領先
電動工具中主要使用了中低壓MOSFET,電壓范圍是30~120V。這個市場的規模和潛力都非常巨大,國內企業近年來在這個領域表現不俗。
尚陽通的TTMOS? 產品系列專為該領域而生,采用了先進的溝槽柵器件結構和制造原理,涵蓋-30V~200V、2A~300A,多種封裝形式,非常易于客戶選擇。
據介紹,尚陽通在TTMOS?開發上已經歷了兩代產品。第一代產品采用電容平緩技術,優化了器件EMI特性,助力降低電路設計難度,為系統應用提供了更加充分的設計裕量,提高了可靠性。最新推出的第二代SGT產品則具有極低的結電容和充放電電荷,適合于高效率大功率應用,目前客戶在使用中,可直接替換海外品牌。
SGT (Shielded Gate Trench MOSFET) MOSFET是在傳統溝槽式 MOSFET(Trench MOSFET)基礎上的改進型。相比于傳統 Trench MOSFET功率器件,SGT MOSFET內阻低,結電容更小,米勒平臺窄,導通損耗和開關損耗低。
具體而言,SGT MOSFET 的溝槽內結構有了很大的改變,在柵電極下方增加了一塊多晶硅電極,即屏蔽電極或稱耦合電極。屏蔽電極與源電極相連,即實現了屏蔽柵極與漂移區的作用,減小了米勒電容,器件的開關速度得以加快,同時又實現了電荷耦合效應,減小了漂移區臨界電場強度,器件的導通電阻得以減小,開關損耗能夠更低。與傳統溝槽式MOSFET相比,SGT MOSFET的內阻要低2倍以上。
同時,SGT MOSFET的芯片面積更小,相比統溝槽式MOSFET,面積至少減少4成以上。加之獨特的工藝流程設計減少了工藝步驟和掩膜版的數目,從而降低了產品的生產成本,使產品極具性價比。
目前,尚陽通 TTMOSTM有四個產品系列:Soft、Low Qg、ESD Enhanced、Schottkey Integrated,適用于電動工具、掃地機器人、園林機械、電動自行車等各種應用。
尚陽通的TTMOSTM系列
直擊痛點
電動工具是個籠統的概念,一般是指用手握持操作,以小功率電動機或電磁鐵作為動力,通過傳動機構來驅動作業工作頭的工具。
按照動力類型分類,電動工具可以分為傳統電力式(有繩)和充電式(無繩)兩類,2010年之前,有繩電動工具由于生產工藝和技術成熟、成本低廉等特點一直占據市場的主導地位,而無繩電動工具的市場雖起步相對較晚,但隨著下游對小型化、便捷化的需求,并且電池成本逐漸降低,使得無繩電動工具的發展越來越快,從2011年占整個電動工具產量的30%左右到2018年的接近50%,發展十分迅速。
高速的發展也帶來更多技術挑戰。對于電動工具的設計工程師而言, 如何確保電動工具承受持續的堵轉沖擊? 在緊湊的空間里如何有效解決散熱問題?如何實現更好的電路板布局性能和低成本設計?這些都是設計中的痛點。針對這些設計痛點,尚陽通 TTMOSTM會如何應對呢?
該系列產品有兩大整體特性:一是導通電阻Rdson低,可在小封裝中實現極低Rdson;二是產品設計魯棒性, 雪崩能力強, 出貨前都經過了100%雪崩測試篩選。根據這些特性,我們來逐一進行分析:
首先,該系列的封裝小型化、功耗低、功率密度大,更利于電動工具緊湊型設計和大功率電動工具應用。
其次,該系列的耐沖擊能力強, 很好的解決電動工具啟動、堵轉時過熱甚至損壞的痛點。
最后,該產品一致性好。尚陽通質量管控嚴格, 制造供應鏈穩定可靠, 保證產品一致性,解決了電動工具返修率高的痛點。
從分析中可以看出,尚陽通 TTMOSTM產品能完美化解電動工具設計中的痛點。
實際上,TTMOSTM產品因出色的特性,在其他領域也有優異的表現。而作為新一代功率半導體技術IC設計企業,尚陽通依托團隊自身實力和產業鏈優勢,一直以產品推陳出新的升級迭代能力強而著稱于業界。目前尚陽通產品主要涵蓋功率器件和模擬器件產品。具體包括:200V~1200V SnowMOS? (Super Junction MOSFET)系列、-30V~200V TTMOS? (SGT MOS)系列、650V~1200V IGBT系列以及第三代半導體產品 (SiC Diode & SiC MOSFET / GaN MOSFET)。特別是新一代SnowMOS? 、TTMOS? 產品,因兼具高可靠性和穩定性,擁有極低的導通電阻及更小體積的封裝,在工業電源技術壁壘高,功率器件進口替代需求強的大潮下,尚陽通已經成為電源工程師優選的理想品牌。
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