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PARA SU PUBLICACIÓN INMEDIATA N.º 3608

Fig. 1 Estructura de chip desarrollada recientemente (parte superior: sección de chip; inferior: chips conectados en paralelo)

TOKIO, 1 de junio de 2023: Mitsubishi Electric Corporation (TOKIO: 6503) ha anunciado hoy el desarrollado de la que puede ser la nueva estructura para un transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor de carburo de silicio (MOSFET de SiC) integrado con un diodo de barrera Schottky (SBD) ¹, que la empresa ha aplicado en un módulo de potencia SiC completo de 3,3 kV, la FMF 800 DC -66 BEW² para equipos industriales de gran tamaño, como sistemas ferroviarios y de alimentación de CC. Las muestras comenzaron a enviarse el 31 de mayo. Se espera que la nueva estructura del chip ayude a reducir el tamaño de los sistemas de tracción ferroviarios, etc., así como a hacerlos más eficientes desde el punto de vista energético y a contribuir a la neutralidad de carbono mediante la mayor adopción de la transmisión de potencia de CC.
Los semiconductores de potencia SiC están atrayendo la atención por su capacidad para reducir significativamente la pérdida de energía. Mitsubishi Electric, que comercializó módulos de potencia SiC equipados con MOSFET y SBD de SiC en 2010, ha adoptado semiconductores de potencia SiC para una variedad de sistemas inversores, incluidos sistemas de aire acondicionado y ferroviarios.
El chip integrado con un MOSFET de SiC y un SBD de SiC se puede montar en un módulo de forma más compacta en comparación con el método convencional de utilizar chips independientes, lo que permite módulos más pequeños, mayor capacidad y menor pérdida de conmutación. Se espera que se utilice ampliamente en grandes equipos industriales, como sistemas de energía eléctrica y ferroviarios. Hasta ahora, la aplicación práctica de módulos de potencia con MOSFET de SiC integrados en SBD ha sido difícil debido a su capacidad de sobrecorriente relativamente baja³, lo que provoca la destrucción térmica de los chips durante eventos de sobrecorriente⁴, ya que las sobrecorrientes de los circuitos conectados se concentran únicamente en chips específicos.

Mitsubishi Electric ha desarrollado el primer⁵ mecanismo del mundo que concentra la sobrecorriente en un chip específico en una estructura de chip conectada en paralelo dentro de un módulo de potencia, y una nueva estructura de chip en la que todos los chips comienzan a energizarse simultáneamente para que la sobrecorriente se distribuya por cada chip. Como resultado, la capacidad de sobrecorriente del módulo de potencia se ha mejorado en un factor de cinco o más en comparación con la tecnología existente de la empresa, que es igual o superior a la de los módulos de potencia Si convencionales, lo que permite la aplicación de un MOSFET de SiC integrado en SBD en un módulo de potencia.

Los detalles del desarrollo se anunciaron a las 14:00 h del 31 de mayo (hora local) durante la ISPSD⁶ de 2023, que se celebró en Hong Kong del 28 de mayo al 1 de junio.

1. 1Diodo formado por la unión de un semiconductor con un metal utilizando una barrera Schottky
2. 2Mitsubishi Electric enviará muestras del módulo MOSFET de SiC integrado en SBD
3. 3Límite de corriente que puede soportar un módulo de potencia durante un evento de sobrecorriente
4. 4Funcionamiento anómalo en el que una corriente superior a la corriente nominal fluye momentáneamente desde el circuito a un módulo de potencia
5. 5Según el estudio realizado por Mitsubishi Electric, a fecha de 1 de junio de 2023
6. 6El 35.º International Symposium sobre dispositivos semiconductores de potencia y circuitos integrados

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