VDS ID @ 25˚C 36 A CPM2-1200-0040B RDS(on) 碳化硅功率MOSFET TM C2M 1200 V 40 mΩ MOSFET技术 N沟道增强模式 特点 • • • • • • • 芯片平面图 全新C2M SiC MOSFET技术 低导通电阻下的高阻断电压 具有高阻斷電壓與低導通電阻 便于并联，易于驱动 雪崩耐受性强 抗闩锁效应 无卤素，符合RoHS规范 优势 • • • • 更高的系统效率 更低的冷卻需求 更高的功率密度 更高的系统开关频率 应用 • • • • • • 太阳能逆变器 开关式电源 高压DC/DC转换器 充电器 电动机 脉冲电源应用 部件号 晶粒尺寸（毫米） CPM2-1200-0040B 3.10 x 5.90 最大额定值（除非另行指定，否则TC = 25 ˚C） 符号 参数 单位 测试条件 VDSmax 漏源电压 1200 V VGS = 0 V，ID = 100 μA VGSmax 栅源电压 -10/+25 V 绝对最大值 VGSop 栅源电压 -5/+20 V 推荐工作值 ID 连续漏极电流 ID(pulse) 脉冲漏极电流 TJ，Tstg 工作结温和储存温度 TL TProc 60 40 A VGS = 20 V，TC = 25˚C VGS = 20 V，TC = 100˚C 160 A -55到 +150 ˚C 焊接温度 260 ˚C 距外壳1.6mm，持续10秒 最高加工温度 325 ˚C 最长10分钟 注(1)：假设RθJC < 0.38 K/W 1 值 CPM2-1200-0040B修订版本B 脉冲宽度tP受Tjmax 限制 注 注1 电气特性（除非另行指定，否则TC = 25˚C） 符号 参数 V(BR)DSS 漏源击穿电压 VGS(th) 栅极阈值电压 IDSS 零栅极电压漏极电流 IGSS 栅源泄漏电流 RDS(on) 漏源导通电阻 最小值 典型值 最大值 单位 1200 V VGS = 0 V，ID = 100 μA 2.4 2.8 V VDS = 10 V，ID = 10mA 1.8 2.0 V VDS = 10 V， ID = 10mA，TJ = 150 °C 100 μA VDS = 1200 V，VGS = 0 V 250 nA VGS = 20 V，VDS = 0 V 1 40 52 84 15.1 跨导 Ciss 输入电容 1893 Coss 输出电容 150 Crss 反向传输电容 10 Eoss Coss储能 82 μJ EAS 单脉冲雪崩能量 2 J EON 导通开关能量 EOFF 关断开关能量 0.4 td(on) 导通延迟时间 15 上升时间 52 关断延迟时间 26 下降时间 34 内部栅极电阻 1.8 Qgs 栅源电荷 28 Qgd 栅漏电荷 37 Qg 栅极总电荷 td(off) tf RG(int) VGS = 20 V，ID = 40 A mΩ gfs tr 测试条件 VGS = 20 V，ID = 40 A，TJ = 150 °C VDS= 20 V，IDS= 40 A S 13.2 VDS= 20 V，IDS= 40 A，TJ = 150 °C 注 图11 图4、5、6 图7 VGS = 0 V pF 1.0 图17、18 VDS = 1000 V f = 1 MHz VAC = 25 mV 图16 ID = 40A，VDD = 50V 图29 mJ VDS = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 40A，RG(ext) = 2.5Ω，L= 80 μH 图25 ns VDD = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 40 A RG(ext) = 2.5 Ω，RL = 20 Ω 时间相对于VDS 依照IEC60747-8-4第83页之规定 图27 Ω f = 1 MHz，VAC = 25 mV nC VDS = 800 V，VGS = -5/20 V ID = 40 A 依照IEC60747-8-4第21页之规定 115 图12 反向二极管特性 符号 VSD 参数 二极管正向电压 典型值 最大值 单位 测试条件 3.3 V VGS = - 5 V，ISD = 20 A，TJ = 25 °C 3.1 V VGS = - 5 V，ISD = 20 A，TJ = 150 °C A TC= 25 °C 60 IS 二极管连续正向电流 trr 反向恢复时间 54 ns Qrr 反向恢复电荷 283 nC Irrm 反向恢复峰值电流 15 A 注 图8、9、10 注2 VGS = - 5 V，ISD = 40 A，TJ = 25 °C VR = 800 V dif/dt = 1000 A/µs 注2 注(2)：使用SiC体二极管时，建议的最大VGS = -5V 热特性 注(3)：如需了解电感开关及电阻开关的数据和波形，请参阅设备随附的数据手册。 部件号：C2M0040120D。 符号 2 参数 RθJC 从结点到表面的热阻 RθJC 结点到环境的热阻 CPM2-1200-0040B修订版本B 典型值 最大值 0.34 0.38 40 单位 °C/W 测试条件 注 图21 典型性能 100 Conditions: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs 80 60 VGS = 14 V 40 VGS = 12 V 20 VGS = 10 V 0 0.0 2.5 VGS = 20 V VGS = 18 V 80 VGS = 16 V VGS = 18 V DS DS Drain-Source Current,(A) IDS (A) 漏源电流，I Conditions: 条件： TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = 20 V Drain-Source Current, 漏源电流，I (A) IDS (A) 100 5.0 7.5 VGS = 16 V 60 VGS = 12 V 40 VGS = 10 V 20 0 10.0 0.0 2.5 图1输出特性（TJ = -55 °C） 10.0 图2输出特性（TJ = 25 °C） VGS = 16 V Conditions: 条件： IDS = 40 A VGS = 20 V tp < 200 µs 1.8 VGS = 14 V 1.6 VGS = 18 V VGS = 20 V On Resistance, RDS(Ω) On (P.U.) 导通电阻，R VGS = 12 V 60 DS On DS 7.5 2.0 Conditions: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs 80 Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) 5.0 漏源电压，V (V)VDS (V) Drain-Source Voltage, DS 漏源电压，V (V) Drain-Source Voltage, DS VDS (V) 100 VGS = 14 V VGS = 10 V 40 20 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 0.0 2.5 5.0 7.5 -50 10.0 -25 0 25 图3输出特性（TJ = 150 °C） 140 100 TJ = 150 °C DS On 80 TJ = 25 °C TJ = -55 °C 40 20 0 125 150 125 150 100 VGS = 14 V 80 VGS = 16 V 60 VGS = 18 V 40 VGS = 20 V 20 0 0 20 40 60 Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) DS 图5导通电阻与漏极电流曲线图 （对于各种温度） 3 100 Conditions: 条件： IDS = 40 A tp < 200 µs 120 On Resistance, RDS On (mOhms) 导通电阻，R (Ω) DS On On Resistance, RDS On (mOhms) 导通电阻，R (Ω) 140 60 75 图4归一化导通电阻与温度曲线图 Conditions: 条件： VGS = 20 V tp < 200 µs 120 50 Junction Temperature, 结点温度，T (°C) TJ (°C) J 漏源电压，V (V)VDS (V) Drain-Source Voltage, DS CPM2-1200-0040B修订版本B 80 100 -50 -25 0 25 50 75 Junction Temperature, 结点温度，T (°C) TJ (°C) J 图6导通电阻与温度曲线图 （对于各种栅极电压） 100 典型性能 60 50 -5 -4 -3 VGS = -5 V -1 0 0 Condition: 条件： TJ = -55 °C tp < 200 µs -20 40 TJ = 25 °C 30 -2 VGS = 0 V TJ = 150 °C 漏源电流，I (A)IDS (A) Drain-Source Current, DS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) DS -6 条件： Conditions: VDS = 20 V tp < 200 µs 20 TJ = -55 °C 10 VGS = -2 V -40 -60 -80 0 0 2 4 6 8 10 12 14 栅源电压，V (V) VGS (V) Gate-Source Voltage, GS 图7传输特性 （对于各种结温） -5 -4 -3 Drain-Source Current, IDS (A) 漏源电流，I (A) DS VGS = -5 V 图8体二极管特性（-55 ºC时） -2 -1 条件： Condition: TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = 0 V -6 0 -5 -4 -40 -60 -80 -60 -80 25 Gate-Source Voltage, VGS (V) 栅源电压，V (V) GS Threshold Voltage,th V(V) 阈值电压，V th (V) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 75 Junction Temperature 结点温度，T (°C)TJ (°C) J 图11阈值电压与温度曲线图 4 CPM2-1200-0040B修订版本B 100 125 Conditions: 条件： IDS = 40 A IGS = 100 mA VDS = 800 V TJ = 25 °C 20 3.0 50 -100 图10体二极管特性（150 ºC时） 条件： Conditions VDS = 10 V IDS = 10 0.5mA mA 25 0 -20 漏源电压，V (A)VDS (A) Drain-Source Voltage, DS 4.0 0 Condition: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs -40 图9体二极管特性（25 ºC时） -25 0 VGS = -2 V -100 3.5 -1 VGS = 0 V -20 漏源电压，V (A)VDS (A) Drain-Source Voltage, DS -2 VGS = -5 V VGS = -2 V -50 -3 0 Drain-Source Current, IDS (A) 漏源电流，I (A) DS -6 -100 漏源电压，V (A)VDS (A) Drain-Source Voltage, DS 150 15 10 5 0 -5 0 20 40 60 80 栅极电荷，Q (nC) Gate Charge, Q G G (nC) 图12栅极电荷特性 100 120 140 典型性能 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 0 VGS = 0 V Conditions: 条件： TJ = 25 °C tp < 200 µs VGS = 5 V Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS -20 -40 VGS = 10 V VGS = 15 V -60 VGS = 20 V -80 VGS = 0 V Drain-Source Current, I (A) 漏源电流，I (A) DS DS 条件： Conditions: TJ = -55 °C tp < 200 µs -40 VGS = 15 V -60 VGS = 20 V -80 DS 图13 第三象限特性（-55 ºC时） -5 -4 -3 -2 图14 第三象限特性（25 ºC时） -1 0 100 0 VGS = 0 V VGS = 5 V VGS = 10 V VGS = 20 V -40 -60 60 OSS Drain-Source Current, 漏源电流，I (A)IDS (A) DS 80 -20 VGS = 15 V Stored Energy, EOSS 储能，E (μJ)(µJ) Conditions: 条件： TJ = 150 °C tp < 200 µs -100 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V)VDS (V) DS -6 -20 VGS = 10 V -100 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V)VDS (V) VGS = 5 V 40 20 -80 0 0 -100 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V)VDS (V) 200 400 DS 图15 第三象限特性（150 ºC时） 10000 Ciss 1200 Conditions: 条件： TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz 1000 Coss Capacitance 电容，(pF) (pF) Capacitance 电容，(pF)(pF) 1000 10000 1000 100 Crss 10 Coss 100 Crss 10 1 0 50 100 Drain-Source Voltage, VDS (V) 漏源电压，V (V) DS 图17电容与漏源 电压(0-200 V)曲线图 5 800 图16输出电容储能 Conditions: 条件： TJ = 25 °C VAC = 25 mV f = 1 MHz Ciss 600 Drain to Source Voltage, 漏源电压，V (V) VDS (V) DS CPM2-1200-0040B修订版本B 150 200 1 0 200 400 600 Drain-Source Voltage, 漏源电压，V (V)VDS (V) DS 图18电容与漏源 电压(0-1000 V)曲线图 800 1000 机械参数 参数 典型值 单位 3.10 x 5.90 mm(毫米) 1.04 x 3.97 (x2) mm(毫米) 0.80 x 0.50 mm(毫米) 180 ± 40 µm 顶部源极金属化物（铝） 4 µm 顶部栅极金属化物（铝） 4 µm 0.8 / 0.6 µm 晶粒尺寸（长x宽） 每个暴露的源极焊盘的金属尺寸（长x宽） 栅极焊盘尺寸（长x宽） 晶粒厚度 底部漏极金属化物（镍/银） 芯片尺寸 3.10 mm (毫米) 0.54 0.5 mm mm 1.04 mm 0.8 mm 栅极 源 5.90 mm 3.97 mm 源 0.79 mm 1.04 0.43 mm 6 CPM2-1200-0040B修订版本B 2.24 mm 0.43 mm 说明 • 符合RoHS规范 本产品中受RoHS限制材料的含量低于此类物质所允许的最大浓度值（也称为阈值），或者依照欧盟2011/65/EC号指令(RoHS2) 用于可豁免的应用场合（依照2013年1月2日实施的版本）。本产品的RoHS声明可向Cree代表索取或从www.cree.com的“产品文 档”部分获取。 • 符合REACh规范 本产品提供REACh高度关注物质(SVHC)的信息。由于欧洲化学品管理局(ECHA)已发布通告，称其计划在可预见的将来频繁修订 SVHC清单，因此请联系Cree代表，确保您了解最新的REACh SVHC合规性声明。也可索取REACh禁止物质的信息（REACh第 67条款）。 • 本产品并非设计用于以下应用，亦未针对以下应用进行测试：植入人体的装置或者若产品发生故障可能导致死亡、人身伤害或财产损 失的装置，包括但不限于运营核设施所用的设备、生命维持机、心脏除颤器或类似急救医疗设备、飞机导航或通信或控制系统、空中 交通管制系统。 相关链接 • • • C2M PSPICE模型：www.cree.com/power SiC MOSFET隔离式栅极驱动器参考设计：www.cree.com/power 碳化硅MOSFET应用注意事项：www.cree.com/power 版权所有 © 2014 Cree, Inc.保留所有权利。 本文所列信息随时可能出现更改，恕不另行通知。 Cree、Cree徽标和Zero Recovery是Cree, Inc.的注册商标。 7 CPM2-1200-0040B修订版本B Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, NC 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.313.5451 www.cree.com/power