業界最小の低VFと高サージ電流耐量を実現した
SiCショットキーバリアダイオード「SCS3シリーズ」を開発
各種電源装置のPFC回路に最適で、動作時の効率を大幅に改善

2016年4月26日

※2016年4月26日現在ローム調べ

<要旨>

TO-263AB,TO-220ACP package

ローム株式会社(本社:京都市)は、サーバーやハイエンドパソコンなどの電源PFC回路※1に最適な、第3世代SiC(シリコンカーバイド:炭素ケイ素)ショットキーバリアダイオード(以下、SiC-SBD) 「SCS3シリーズ」を開発しました。

本製品は、新規構造の採用により、既に量産化されている第2世代SiC-SBDで実現した業界最小の順方向電圧※2(VF=1.35V、25℃)の特性を維持したまま、同時に高サージ電流耐量を確保しました。これによりサーバーやハイエンドパソコンなどの電源PFC回路にも対応が可能になり、アプリケーションの高効率化に貢献します。

なお、本製品は2016年3月よりサンプル出荷を開始し、4月から順次量産を開始しています。生産拠点は前工程がローム・アポロ株式会社(福岡県)、後工程がROHM Korea Corporation(韓国)となります。

今後もロームはSiCデバイス製品のラインアップ拡大により、パワーエレクトロニクス機器の省エネ化に貢献していきます。

<背景>

近年、太陽光発電システムや産業用各種電源装置、電気自動車、家電などのパワーエレクトロニクス分野では、電力変換効率の向上による省エネ化を実現するため、更なる高効率パワーデバイスが望まれています。SiCデバイスは、従来のSiデバイスと比較し、材料物性に優れており、これらのアプリケーションで採用が進んでいます。特にサーバーなどの電源効率の向上が求められるような機器の電源においては、SiC-SBD製品の高速リカバリ特性が有効であり、PFC回路に用いられることで機器効率の向上が図られてきました。これらの用途においては、サージ電流※3耐量が重要なパラメータとなります。ロームのSiC-SBD製品は、これまで第1世代、第2世代とお客様に好評をいただいておりましたが、さらなる用途拡大のため、新規デバイス構造の採用し、業界最高レベルの低VF特性を維持しつつ、高サージ電流耐量を実現した製品の開発に成功しました。

PFC回路 順方向電圧・サージ電流耐量

<特長>

1. 低VF特性を維持しつつ、高サージ電流耐量を実現

  ROHM
第3世代
SiC-SBD
ROHM
第2世代
SiC-SBD
絶対最大定格
サージ電流耐量
10msec, sin wave
TO-220AC package
82A 40A
電気的特性
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

今回開発した第3世代SiC-SBD「SCS3シリーズ」は、高サージ電流耐量を実現するため、JBS(Junction Barrier schottky)構造を採用しました。従来から、サージ電流耐量の向上と、リーク特性の改善に効果がある構造ですが、ロームの最新第3世代は、従来の特長に加え、第2世代SiC-SBDにて実現した低VF特性を更に改善し、より高性能な製品として展開を図ります。

2. 業界最小の順方向電圧(VF=1.35V/25℃、1.44V/150℃)を実現

PFC回路

ロームは第2世代のSiC-SBDにおいて、プロセスと製品構造の改善により、業界最小の順方向電圧を実現。高温条件下において、本製品は第2世代製品と比較し更なる低VF化を実現し、導通損失の低減により高効率化に貢献します。

3. 低リーク電流特性

PFC回路

一般的に順方向電圧を低減すると逆方向のリーク電流が増加してしまいますが、ロームの最新第3世代SiC-SBDでJBS構造の採用により、リーク電流を低く、かつ順方向電圧の低減に成功。第2世代SiC-SBDと比較し、本製品は定格電圧で約1/20(650V、Tj=150℃時)にリーク電流を低減しています。

※1. E=1,-03=1/103

<ラインナップ>

パッケージ 耐圧 順方向電流 (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

☆:開発中

<アプリケーション>

パソコン、サーバー、エアコンなどのハイエンド電源機器内のPFC回路

<用語説明>

*1) PFC回路 (Power Factor Correction)
電源で発生する高調波電流をある制限以下に抑え、ピーク電流を抑えて省エネ化に貢献する回路。
*2) 順方向電圧 (Power Factor Correction)
電気が+から-の方向に流れる際に発生する電圧降下のこと。この値が低いほど、高効率化に貢献する。
*3) サージ電流
落雷などによって、電源回路などに瞬間的に定常状態を超えて発生する電流のこと。
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