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MOSFET新锐-尚阳通科技要开启电动工具芯天地

(集微网报道)功率半导体是为所有电子产品提供电力,或实现电子电力转换的核心器件。在需求爆发的驱动下,MOSFET等功率器件正在经历高速发展期。放眼全球,2018 年全球功率器件市场规模约为 391 亿美元,中国本土市场占138亿美元。预计至 2021 年市场规模将增长至 441 亿美元,年化增速为 4.1%。国内市场也是火热异常,作为全球最大的功率半导体消费国,2018 年中国市场需求规模占全球需求比例高达 35%。

仔细分析国内对MOSFET有高需求的行业,电动工具占据了重要一席。国内电动工具行业在承接国际分工转移的过程中不断发展壮大,市场份额稳步提升,技术上快速升级迭代,对MOSFET的需求正在逐步提高。以往,这个市场被国外品牌所把持,但是在国产替代大潮的引领下,以深圳尚阳通为代表的国内企业正逐步成长起来,占据越来越多的市场份额,并不断向中高端领域进军。

对标世界领先

电动工具中主要使用了中低压MOSFET,电压范围是30~120V。这个市场的规模和潜力都非常巨大,国内企业近年来在这个领域表现不俗。

尚阳通的TTMOS™ 产品系列专为该领域而生,采用了先进的沟槽栅器件结构和制造原理,涵盖-30V~200V、2A~300A,多种封装形式,非常易于客户选择。

据介绍,尚阳通在TTMOS™开发上已经历了两代产品。第一代产品采用电容平缓技术,优化了器件EMI特性,助力降低电路设计难度,为系统应用提供了更加充分的设计裕量,提高了可靠性。最新推出的第二代SGT产品则具有极低的结电容和充放电电荷,适合于高效率大功率应用,目前客户在使用中,可直接替换海外品牌。

SGT (Shielded Gate Trench MOSFET) MOSFET是在传统沟槽式 MOSFET(Trench MOSFET)基础上的改进型。相比于传统 Trench MOSFET功率器件,SGT MOSFET内阻低,结电容更小,米勒平台窄,导通损耗和开关损耗低。

具体而言,SGT MOSFET 的沟槽内结构有了很大的改变,在栅电极下方增加了一块多晶硅电极,即屏蔽电极或称耦合电极。屏蔽电极与源电极相连,即实现了屏蔽栅极与漂移区的作用,减小了米勒电容,器件的开关速度得以加快,同时又实现了电荷耦合效应,减小了漂移区临界电场强度,器件的导通电阻得以减小,开关损耗能够更低。与传统沟槽式MOSFET相比,SGT MOSFET的内阻要低2倍以上。

同时,SGT MOSFET的芯片面积更小,相比统沟槽式MOSFET,面积至少减少4成以上。加之独特的工艺流程设计减少了工艺步骤和掩膜版的数目,从而降低了产品的生产成本,使产品极具性价比。

目前,尚阳通 TTMOSTM有四个产品系列:Soft、Low Qg、ESD Enhanced、Schottkey Integrated,适用于电动工具、扫地机器人、园林机械、电动自行车等各种应用。

尚阳通的TTMOSTM系列

直击痛点

电动工具是个笼统的概念,一般是指用手握持操作,以小功率电动机或电磁铁作为动力,通过传动机构来驱动作业工作头的工具。

按照动力类型分类,电动工具可以分为传统电力式(有绳)和充电式(无绳)两类,2010年之前,有绳电动工具由于生产工艺和技术成熟、成本低廉等特点一直占据市场的主导地位,而无绳电动工具的市场虽起步相对较晚,但随着下游对小型化、便捷化的需求,并且电池成本逐渐降低,使得无绳电动工具的发展越来越快,从2011年占整个电动工具产量的30%左右到2018年的接近50%,发展十分迅速。

高速的发展也带来更多技术挑战。对于电动工具的设计工程师而言, 如何确保电动工具承受持续的堵转冲击? 在紧凑的空间里如何有效解决散热问题?如何实现更好的电路板布局性能和低成本设计?这些都是设计中的痛点。针对这些设计痛点,尚阳通 TTMOSTM会如何应对呢?

该系列产品有两大整体特性:一是导通电阻Rdson低,可在小封装中实现极低Rdson;二是产品设计鲁棒性, 雪崩能力强, 出货前都经过了100%雪崩测试筛选。根据这些特性,我们来逐一进行分析:

首先,该系列的封装小型化、功耗低、功率密度大,更利于电动工具紧凑型设计和大功率电动工具应用。

其次,该系列的耐冲击能力强, 很好的解决电动工具启动、堵转时过热甚至损坏的痛点。

最后,该产品一致性好。尚阳通质量管控严格, 制造供应链稳定可靠, 保证产品一致性,解决了电动工具返修率高的痛点。

从分析中可以看出,尚阳通 TTMOSTM产品能完美化解电动工具设计中的痛点。

实际上,TTMOSTM产品因出色的特性,在其他领域也有优异的表现。而作为新一代功率半导体技术IC设计企业,尚阳通依托团队自身实力和产业链优势,一直以产品推陈出新的升级迭代能力强而著称于业界。目前尚阳通产品主要涵盖功率器件和模拟器件产品。具体包括:200V~1200V SnowMOS™ (Super Junction MOSFET)系列、-30V~200V TTMOS™ (SGT MOS)系列、650V~1200V IGBT系列以及第三代半导体产品 (SiC Diode & SiC MOSFET / GaN MOSFET)。特别是新一代SnowMOS™ 、TTMOS™ 产品,因兼具高可靠性和稳定性,拥有极低的导通电阻及更小体积的封装,在工业电源技术壁垒高,功率器件进口替代需求强的大潮下,尚阳通已经成为电源工程师优选的理想品牌。


深圳尚阳通科技是一家专注功率器件的半导体设计公司,是深圳市高新技术企业,国家高新技术企业,中国半导体协会成员之一。
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