超結MOSFET
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
超結MOSFET的實例教程
wx_fmt=jpeg&from=appmsg&wxfrom=13" alt="圖片"></p><p><strong style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: inherit;">二、典型應用拓撲 </strong></p><p class="ql-align-justify">針對MOS管在5G電源上的應用，推薦瑞森半導體兩款產品系列；</p><p class="ql-align-justify">在PFC線路和Flyback線路，推薦瑞森半導體<strong style="color: rgb(217, 33, 66);">超結MOSFET系列</strong>：</p><p class="ql-align-justify">由原深溝槽工藝革新成多層外延工藝，具有低導通電阻，優異EMI特性，低損耗，高效率，低溫升等特性。能夠顯著降低高電壓下單位面積的導通電阻，進而降低導通損耗。同時，超結MOSFET擁有極低的FOM值，從而擁有極低的開關能量損耗和驅動能量損耗。</p><p class="ql-align-justify">為適應電源系統高效率小型化的需求，同步整流線路圖推薦使用瑞森半導體<strong style="color: rgb(217, 33, 66);">低壓SGT MOS系列</strong>：</p><p class="ql-align-justify">采用SGT溝槽屏蔽柵設計及工藝制造技術，具有更高的工藝穩定性和可靠性及更快的開關速度、更小的柵電荷和更高的應用效率等優點。
展開 瑞森半導體進一步壯大和完善超結（SJ）MOSFET系列，推出600V超結功率MOSFET---RSF60R070F、RSF60R026W型號。2枚新品各自具備核心優勢，為國內少有產品型號 ，技術領航市場。
市場上70mΩ的超結（SJ）MOSFET產品，芯片面積超出TO-220F載芯面積，常規均采用TO-247封裝，瑞森半導體新產品RSF60R070F采用專有的晶胞結構和特殊工藝流程，進一步優化產品設計，在Rdson不變的情況下，有效減小芯片面積，滿足TO-220F/TO-263等封裝外形，從而大幅減少器件在PCB線路板上占用的空間（TO-220F與TO-247封裝外形相比，整體尺寸節約50%），助力小型化產品的應用。
RSF60R070F實測耐壓為600V，導通電阻僅為58mΩ，使得MOS管在導通狀態下實現更小的功率損耗和更高的效率，同時成本也隨之下降，為客戶提供低成本設計方案。該款產品主要適用于電源、電機控制、逆變器和其它高壓開關應用等。
產品優勢：
?常規產品封裝為TO-247，而RSF60R070F為TO-220F封裝，做到大電流小封裝；
?有效減小芯片面積，大幅減少器件在PCB線路板上占用的空間；
?內置FRD，適應LLC線路，并適合多管應用；
?具有更快的開關速度，更低的導通損耗；
?極低的柵極電荷（Qg），大大提高系統效率；
?優異的EMI性能
瑞森半導體具備超小內阻的新品RSF60R026W，目前市場上硅基超結MOS最小內阻為30mΩ左右。瑞森半導體基于豐富的超結MOS開發經驗，開發出實測耐壓為600V，導通電阻典型值20mΩ的超結（SJ）MOSFET，導通電阻減少了33% ，提高了開關性能，進一步降低功率損耗，可以極大提升整機電源的轉換效率。
展開 由此得到的TPAK模塊在滿足性能和系統設計要求的同時，實現了跨（芯片）廠商，跨（IGBT/SiC MOSFET/GaN HEMT）平臺。
T2PAK
無獨有偶，除了TPAK外，特斯拉還在動力總成的另一核心部件PCS中也采用了相同的選型策略。
Model 3/Y的電源轉換系統（PCS，Power Conversion System）包含車載充電機OBC和高壓-12V DC/DC兩個部分，用于從電網給主電池包充電，以及主電池包與12V電池之間的能量交換。PCS中有40片以上的T2PAK（2nd Tesla Package），用于OBC中的PFC和DC/DC主次級側，以及高壓-12V DC/DC的高壓側。
特斯拉Model 3/Y電源轉換系統與Model S/X第三代車載充電機。可以看出核心功率器件的封裝從TO-247換成了T2PAK（來源：Phil Sadow/Ingineerix，Anner J. Bonilla）
作為一種高壓單管表貼封裝，T2PAK取代了前幾代Model S/X OBC中用到的TO-247封裝，包括TO-247-3，用于超結MOSFET，SiC MOSFET的三腳封裝，和TO-247-2，用于硅或碳化硅二極管的兩腳封裝。因此，T2PAK在PCS主電路板上安裝更為簡單，可生產性好。所有T2PAK都通過導熱膏貼于水冷散熱板上，較之前的散熱設計大大簡化。
根據目前能找到的拆機視頻，T2PAK至少有碳化硅二極管，以及超結MOSFET或碳化硅MOSFET幾種版本。同樣的，T2PAK用一種封裝實現了PCS中核心功率器件的跨平臺和跨廠商選型，簡化了供應鏈。
展開 最近，英國華威大學公布了一項新的碳化硅技術突破——他們采用超結SiC SBD，實現了2045V擊穿電壓，同時導通電阻僅為0.73mΩcm2，打破了日本的最低導通電阻紀錄。
同時，華威大學還發明了新的制造技術，解決了超結SiC的制造難題（瀚天天成也有類似突破），未來將幫助碳化硅加速替代硅基IGBT等功率器件。
插播：加入第三代半導體大佬群，請加微信：hangjiashuo666。
高壓碳化硅難題：
導通損耗太高，超結遭遇2瓶頸
由于臨界電場比硅高10倍，與傳統硅器件相比，采用SiC功率器件的開關損耗更低，目前市面上已經有很多SiC MOSFET（工作范圍600-1700 V），可以替代硅基MOSFET（10- 500V）和超結功率MOSFET（500-900V）。
現在已經有一些供應商已發布了3.3 kV的SiC MOSFET，SiC MOSFET最終可能達到 10 kV，但目前還很難替代IGBT（1200V-6.6 kV）。
這是因為隨著擊穿電壓（VBD）不斷增加，碳化硅的導通電阻（RON,SP）也會大幅增加。盡管單極型SiC器件的開關損耗較低，但最終的導通狀態損耗卻與雙極硅器件（IGBT）一樣高。
所以，SiC器件要實現更高電壓，就必須利用超越單極限制的技術，來降低導通電阻。降低電阻可以使用雙極器件結構，例如IGBT，但缺點是開關損耗非常高。
為了將SiC功率器件擴展到3.3 kV以上，必須采用超結器件結構，這可以在降低電阻的同時，不增加太多開關損耗。
不過，據瀚天天成介紹，超結結構是高壓碳化硅器件的重要發展方向之一，但是通常會遭遇2個瓶頸問題。一方面，碳化硅超結外延的次數要比傳統的硅基超結急劇增加，成本會急劇增加。
展開 瑞森半導體的超結Cool MOSFET系列、SiC MOSFET系列、SiC SBD系列均滿足充電樁高效率、高功率密度的性能要求。
超結Cool MOSFET系列：
產品優勢：
采用多層外延工藝，優化了元胞結構，可靠性高，一致性好。
產品特性：超小內阻，超小封裝，超低結電容，EMI余量大，
對標英飛凌C3、 P6、 P7系列產品。
SiC MOSFET系列：
產品優勢：
基于國家軍標生產線研制生產，工藝穩定，質量可靠。
產品特性：
極低的門電荷（QG)、極低反向恢復的快速本征體二極管、可最大限度減少傳導損失，提供卓越的開關性能和強大的雪崩能力。
SiC SBD系列：
產品優勢：
極小的反向恢復電流、大幅降低開關損耗；低VF、高浪涌電流耐量，出色的熱管理、可降低冷卻要求；軍工民用考核標準。
產品特性：
GJB 7400-2011、器件參數一致性好;高頻率的運行、能讓被動元器件做得更小。
五、產品選型
瑞森半導體在充電樁產品應用上主推如下產品選型表：
展開 
超結MOSFET的相關專題、標簽、搜索
超結MOSFET的最新內容
同時，超結MOSFET擁有極低的FOM值，從而擁有極低的開關能量損耗和驅動能量損耗。
瑞森半導體進一步壯大和完善超結（SJ）MOSFET系列，推出600V超結功率MOSFET---RSF60R070F、RSF60R026W型號。2枚新品各自具備核心優勢，為國內少有產品型號 ，技術領航市場。
（3）超結功率MOSFET：誕生于1990s，易于驅動，頻率超高、損耗極低，最新一代功率器件。
（4）屏蔽柵功率MOSFET：誕生于2000s，打破了硅材料極限，大幅降低了器件的導通電阻和開關損耗。
瑞森半導體的超結Cool MOSFET系列、SiC MOSFET系列、SiC SBD系列均滿足充電樁高效率、高功率密度的性能要求。
超結Cool MOSFET系列：
產品優勢：
采用多層外延工藝，優化了元胞結構，可靠性高，一致性好。
產品特性：超小內阻，超小封裝，超低結電容，EMI余量大，
對標英飛凌C3、 P6、 P7系列產品。
在極端情況下，例如車載充電機中，在同一架構下，會同時采用多達五種不同的半導體技術，包括IGBT，硅基二極管、硅基MOSFET，超結MOSFET和SiC MOSFET。
根據目前能找到的拆機視頻，T2PAK至少有碳化硅二極管，以及超結MOSFET或碳化硅MOSFET幾種版本。同樣的，T2PAK用一種封裝實現了PCS中核心功率器件的跨平臺和跨廠商選型，簡化了供應鏈。
芯派科技擁有的自主品牌 SAMWIN 系列產品，包 括 Trench 技 術 系 列 MOSFET 產 品、SGT 技 術 系列 MOSFET 產品、高壓平面 MOSFET 產品、高壓超結 MOSFET 產 品，600V~1200V IGBT 產 品， 以 及20V~1000V 的整流橋、肖特基二極管、快恢復和超快恢復二極管產品。
是 國內最早同時擁有溝槽型功率 MOSFET、超結功率 MOSFET、屏蔽柵功率 MOSFET 及 IGBT 四 大 產 品 平 臺 的 本 土 企 業 之 一 。產 品 電 壓 覆 蓋 12V~1700V 的全系列產品，是國內 MOSFET、IGBT 等半導體功率器件市 場占有率排名領先的企業。此外，公司在 SiC/GaN 第三代半導體器件亦有 所布局。
另一種方案則是采用超結或者半超結的MOSFET進行相應導通電阻優化。從現階段來看，具體采用何種方案仍需要進一步研究驗證。
高壓碳化硅難題：
導通損耗太高，超結遭遇2瓶頸
由于臨界電場比硅高10倍，與傳統硅器件相比，采用SiC功率器件的開關損耗更低，目前市面上已經有很多SiC MOSFET（工作范圍600-1700 V），可以替代硅基MOSFET（10- 500V）和超結功率MOSFET（500-900V）。
