Ein Portfolio von 19 Automobil-MOSFETs wird vorgestellt: Die weltweit erste 12-Zoll-Massenproduktion senkt die Kosten pro Chip um bis zu 50 %

Leistungs-MOSFETs sind das Herzstück jedes elektrischen Geräts – von Haushaltsgeräten und Industriemotoren über elektronische Steuerungen für Fahrzeuge mit neuer Energie bis hin zu Stromversorgungen für KI-Rechenzentren. Die neue T2X-Technologieplattform optimiert die Gate-Struktur, das Dotierungsprofil und das Terminierungsdesign, um den Einschaltwiderstand bei gleicher Chipfläche deutlich zu reduzieren und gleichzeitig dynamische Parameter wie Gate-Ladung und Gate-Drain-Ladung zu verbessern. Dadurch werden sowohl Leitungs- als auch Schaltverluste gleichzeitig reduziert und die traditionelle Einschränkung überwunden, dass ein niedriger Einschaltwiderstand einen größeren Chip erfordert.

Nexperia ist weltweit die Nummer 1 bei Kleinsignal-MOSFETs und gehört bei Automotive-Leistungs-MOSFETs zu den drei weltweit führenden Anbietern. Die proprietären 12-Zoll-SGT-T2X-Automotive-MOSFETs von Nexperia China gehören hinsichtlich Leitungsverlusten, thermischer Leistung, Stoßspannungsfestigkeit und EMI-Eigenschaften zu den branchenführenden Produkten und schließen die Lücke bei 12-Zoll-Hochspannungs-MOSFETs für den Automobilbereich.

Die nun in die Massenproduktion überführten Produkte haben eine vollständige standardisierte Zuverlässigkeitsprüfung durchlaufen, die sowohl Automotive- als auch Industriequalifikationen umfasst. Nach Branchenangaben beträgt die effektive Chip-Ausbeute eines einzelnen 12-Zoll-Wafers etwa das 5,7-Fache eines 5-Zoll-Wafers, etwa das 4-Fache eines 6-Zoll-Wafers und etwa das 2,2- bis 2,4-Fache eines 8-Zoll-Wafers. Hinsichtlich der Kosten pro Chip bedeutet dies eine Reduzierung von etwa 70 % gegenüber 5-Zoll-Wafern, etwa 60 % gegenüber 6-Zoll-Wafern und etwa 50 % gegenüber 8-Zoll-Wafern.

Die neuen 40-V-Produkte erreichen einen Einschaltwiderstand von nur 0,48 Milliohm, was einer Verbesserung von mehr als 50 % gegenüber der vorherigen Generation entspricht. Die 80-V-Plattform erreicht einen minimalen Einschaltwiderstand von 1,3 Milliohm, 45 % niedriger als bei der vorherigen Generation. Der thermische Widerstand und die Lawinenenergie der Bauelemente liegen etwa 20 % über dem Branchenniveau. Auch die Zuverlässigkeit bei Temperaturzyklen auf Platinenebene über 2.000 Stunden ist branchenführend.

Nexperia China hat ein Portfolio von 19 Automotive-MOSFET-Produkten im Bereich von 40 bis 100 V auf den Markt gebracht. Diese wurden für Karosseriesteuerungen, Infotainment-Systeme, den Verpolungsschutz von Batterien und LED-Beleuchtung entwickelt. Automotive-Grade-100-V-Produkte erreichen einen Einschaltwiderstand von nur 0,99 mΩ und können sichere Ströme von über 460 A verarbeiten. Damit eignen sie sich für On-Board-Charger (OBCs), Traktionswechselrichter und Batteriemanagementsysteme (BMS).

Die MOS-Produkte der neuen Generation sind bereits in die Lieferketten führender chinesischer Kunden aus dem Bereich der Fahrzeuge mit neuer Energie integriert. Die Serienproduktion und Auslieferung sollen in der zweiten Hälfte des Jahres 2026 erfolgen. Die gesamte Produktserie übertrifft den AEC-Q101-Standard. Die Ausfallraten der Kernbauelemente in Brems-, Fahrwerks-, Lenkungs- und Batterieschutzsystemen werden auf Teile-pro-Milliarde-Niveau kontrolliert.

Auch beim Produktentwicklungszyklus wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Während die Entwicklungszyklen von Nexperia früher 24 bis 36 Monate betrugen, liegen sie heute bei nur noch 6 bis 12 Monaten. Der Lokalisierungsanteil einiger Kernbauelemente wurde von weniger als 20 % auf nahezu 100 % erhöht.

Unternehmen: Nexperia Semiconductors (China) Ltd.
Ansprechpartner: TOM
E-Mail: info@nexperia.com
Website: https://www.nexperia.cn
Land: China
Stadt: Shanghai