업계 최소 Low VF와 높은 서지 전류 내량을 실현한
SiC 쇼트키 배리어 다이오드 「SCS3 시리즈」 개발!
각종 전원 장치의 PFC 회로에 최적, 동작 시의 효율 대폭 개선

2016년 7월 26일

※2016년 7월 26일 현재 로옴 조사

<개요>

TO-263AB, TO-220ACP 패키지 이미지

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 서버 및 하이엔드 PC 등의 전원 PFC 회로※1에 최적인 제3세대 SiC (실리콘 카바이드 : 탄화 규소) 쇼트키 배리어 다이오드 (이하, SiC-SBD) 「SCS3 시리즈」를 개발하였습니다.

본 제품은 신규 구조의 채용으로, 이미 양산중인 제2세대 SiC-SBD로 실현한 업계 최소 순방향 전압※2 (VF=1.35V, 25℃)의 특성을 유지함과 동시에, 높은 서지 전류 내량을 확보하였습니다. 이에 따라, 서버 및 하이엔드 PC 등의 전원 PFC 회로에도 대응 가능하여, 어플리케이션의 고효율화에 기여합니다.

본 제품은 2016년 3월부터 샘플 출하를 개시하였으며, 4월부터 순차적으로 양산을 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 주식회사 (후쿠오카), 후공정 ROHM Korea Corporation (한국)입니다.

로옴은 앞으로도 SiC 디바이스 제품의 라인업 확충을 통해, 파워 일렉트로닉스 기기의 저전력화에 기여해나갈 것입니다.

<배경>

최근, 태양광 발전 시스템 및 산업용 각종 전원 장치, 전기 자동차, 가전 등의 파워 일렉트로닉스 분야에서 전력 변환 효율의 향상을 통한 저전력화를 실현하기 위해, 고효율 파워 디바이스에 대한 요구가 한층 더 높아지고 있습니다. SiC 디바이스는 기존의 Si 디바이스에 비해 재료물성이 우수하여, 이러한 어플리케이션에서 채용이 추진되고 있습니다. 특히, 서버 등 전원 효율 향상이 요구되는 기기의 전원에서는 SiC-SBD 제품의 고속 리커버리 특성이 유효하기 때문에, PFC 회로에 사용함으로써 기기의 효율을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 용도에서는 서지 전류※3 내량이 중요합니다. 로옴의 SiC-SBD 제품은 지금까지 제1세대, 제2세대 모두 고객으로부터 호평을 받았습니다. 그 용도를 한층 더 확대시키기 위해 신규 디바이스를 채용하여, 업계 최고 수준의 Low VF 특성을 유지함과 동시에 높은 서지 전류 내량을 실현한 제품 개발에 성공하였습니다.

PFC 회로 순방향 전압 · 서지 전류 내량

<특징>

  ROHM
제3세대
SiC-SBD
ROHM
제2세대
SiC-SBD
절대 최대 정격
서지 전류 내량
10msec, sin wave
TO-220AC package
82A 40A
전기적 특성
VF(V)
Typ.
Tj=25°C 1.35 1.35
Tj=150°C 1.44 1.55
IR(µA)
Typ.
Tj=25°C 0.03 2
Tj=150°C 2 30

1. Low VF 특성을 유지함과 동시에, 높은 서지 전류 내량 실현

이번에 개발한 제3세대 SiC-SBD 「SCS3 시리즈」는 높은 서지 전류 내량을 실현하기 위해 JBS (Junction Barrier schottky) 구조를 채용하였습니다. 원래부터 서지 전류 내량의 향상과 리크 특성의 개선에 효과가 있는 구조이지만, 로옴의 최신 제3세대는 기존의 특징과 더불어, 제2세대 SiC-SBD에서 실현한 Low VF 특성을 한층 더 개선하여, 보다 고성능의 제품으로 전개하고 있습니다.

업계 최소 순방향 전압

2. 업계 최소 순방향 전압 (VF=1.35V/25℃, 1.44V/150℃) 실현

로옴은 제2세대 SiC-SBD에 있어서 프로세스와 제품 구조의 개선을 통해 업계 최소의 순방향 전압을 실현하였습니다. 본 제품은 고온 조건하에서 제2세대 제품에 비해 Low VF화를 한층 더 실현하여, 도통 손실 저감을 통해 고효율화에 기여합니다.

낮은 리크 전류 특성

3. 낮은 리크 전류 특성

일반적으로 순방향 전압을 저감하면 역방향 리크 전류가 증가하지만, 로옴의 최신 제3세대 SiC-SBD는 JBS 구조를 채용함으로써 낮은 리크 전류와 동시에 순방향 전압의 저감에도 성공하였습니다. 본 제품은 제2세대 SiC-SBD에 비해 정격전압에서 약 1/20 (650V, Tj=150℃ 시)로 리크 전류를 저감하였습니다.

※1. E=1,-03=1/103

<라인업>

패키지 내압 순방향 전류 (IF)
2A 4A 6A 8A 10A
TO-220ACP

TO-220ACP

650V ☆SCS302AP ☆SCS304AP SCS306AP SCS308AP SCS310AP
TO-263AB D2pak (LTPL)

TO-263AB
D2pak (LTPL)

☆SCS302AJ ☆SCS304AJ ☆SCS306AJ ☆SCS308AJ ☆SCS310AJ

☆:개발중

<어플리케이션>

PC, 서버, 에어컨 등 하이엔드 전원 기기의 PFC 회로

<용어 설명>

*1) PFC 회로 (Power Factor Correction)
전원에서 발생하는 고주파 전류를 제한치 이하로 억제하고, 피크전류를 억제하여 저전력화에 기여하는 회로.
*2) 순방향 전압 (Power Factor Correction)
전기가 플러스 (+)에서 마이너스 (-) 방향으로 흐를 때 발생하는 전압 강하. 이 수치가 낮을수록 고효율화에 기여.
*3) 서지 전류
낙뢰 등으로 인해 전원 회로 등에 순간적으로 정상 상태를 넘어 발생하는 전류.
본 제품에 대한 문의