在电子世界的微观领域中,MOSFET裸片以其独特的存在方式,在现代电力电子系统中发挥着至关重要的作用。这一元器件,又称为die,是未封装的芯片,仅具备用于连接的压焊点(pad),需要通过绑定(bonding)工艺与外部电路连接,并经过封装后才能正式投入使用^[7]^。它以其节省空间、简化散热设计并支持定制化封装方案的优势,广泛应用于高密度的电力电子系统。
技术特性方面,MOSFET裸片的表现令人瞩目。以碳化硅(SiC)MOSFET裸片为例,其高耐压与低损耗的特性使其成为市场上的新星。第三代产品如650V/1200V的SiC MOSFET,不仅阻断电压高达650V-1200V,通态电阻更是低至60mΩ-32mΩ,显著降低了开关和传导损耗^[1][3]^。其高温稳定性支持最高结温达到175°C,为高温环境中的应用提供了强有力的支持^[1][3]^。更为令人印象深刻的是,其内置二极管的反向恢复时间低至11-58纳秒,极大地提升了高频开关的性能^[1][3][8]^。
对于传统硅基MOSFET裸片,其技术特点更多地体现在中低压覆盖和工艺适配性上。如英飞凌的OptiMOS™系列,覆盖25V-250V的电压范围,通过优化低导通电阻(RDS(on))与快速开关特性,广泛应用于工业和消费电子领域^[2]^。其背面金属化采用NiAg系统,可以支持焊接或粘接封装工艺,展示了良好的工艺适配性^[2]^。
在应用领域,MOSFET裸片在新能源与工业电源、高功率设备以及高频场景等方面都有广泛应用。特别是在新能源领域,电动汽车充电系统、储能逆变器和可再生能源转换等方面扮演着重要角色^[1][3][5]^。而在高功率设备中,高压DC/DC转换器、不间断电源(UPS)和电机驱动器等都离不开MOSFET裸片的身影^[3][4]^。在高频场景中,服务器/通信电源和高性能焊接设备也对其产生了强烈的需求^[1][8]^。
至于主要厂商及其产品,Wolfspeed的第三代SiC MOSFET裸片(CPM3系列)强调功率密度与散热优化,适用于各种高效场景^[1][3]^。英飞凌的OptiMOS™与StrongIRFET™裸片则覆盖中低压需求,适配高频或高耐用性场景^[2]^。三菱电机针对xEV电驱逆变器推出的标准SiC MOSFET裸片,以及基本半导体的650V/1200V SiC二极管及MOSFET裸片,都展示了市场的多样性和定制化的趋势^[5][8]^。
MOSFET裸片通过材料创新(如SiC)与结构优化,正持续推动电力电子系统向高效、紧凑化发展。其在各领域的应用和各大厂商的创新产品,无疑为这一领域的发展注入了新的活力。