El N-channel LDMOS, Totalmente Aislado, Recientemente Desarrollado por Toshiba Comprende Robustez de Alta HBM y Alto Voltaje de Ruptura a Polarización Negativa en Semiconductores de Potencia Analógica de Generación de Micrones 0,13.

Toshiba (TOKYO: 6502) ha desarrollado tecnología N-channel LDMOS totalmente aislada que soporta el intercambio entre el voltaje de corte a la polarización negativa (BVnb) y robustez HBM, una medida de resistencia a la descarga electrostática (ESD). Los detalles de este avance fueron informados el 1 de junio en el ISPSD 2017 (International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs 2017), una conferencia internacional patrocinada por el IEEE sobre semiconductores de potencia que tuvo lugar en Japón.

En los últimos años se ha visto una mayor necesidad de circuitos integrados analógicos y de potencia para la industria automotriz con Nch-LDMOS y alto BVnb totalmente aislados, en especial dispositivos que soporten voltajes de 40V y más. Alcanzar un BVnb más alto hasta ahora requería una compensación con la robustez de seguridad de HBM, y lograr ambos ha requerido de una matriz más grande para aislar eléctricamente los substratos y el interior de la matriz. Esto ha impedido el avance en la miniaturización y la reducción del costo. Asimismo, como la robustez de HBM es un parámetro que resulta difícil de estimar sin realmente fabricar dispositivos, se requería un nuevo parámetro para estimar la robustez de HBM.

Para superar el intercambio entre la robustez de HBM y BVnb al mismo tiempo de minimizar el tamaño de la matriz, Toshiba realizó simulaciones 2D TCAD de numerosos parámetros y encontró que la concentración del flujo de corriente, el cual corresponde al valor pico del campo eléctrico bajo el sector de fuga (E_UD), depende de la robustez de HBM. Como consecuencia de utilizar E_UD para optimizar las características de la matriz mediante el ajuste de varios parámetros, Toshiba mejoró con éxito la robustez de HBM al tiempo que logró una tensión nominal de 25 a 96V. Esto también consiguió una reducción del tamaño de la matriz del 46% para productos Nch-LDMOS de 80V, completamente aislados, satisfaciendo HBM +/-4kV, una medida de robustez de HBM.

Toshiba ha producido prototipos de dispositivos basados en el proceso BiCD-0.13G3 usando la nueva tecnología y tiene planes para comenzar la producción en serie durante el año fiscal 2018. La compañía se ha comprometido a contribuir a la realización de automóviles más livianos y más eficientes así como a mejorar su performance por medio de la expansión de la gama de productos que ofrecen Nch-LDMOS totalmente aislados.

*1 HBM (Human Body Model): un modelo para caracterizar la susceptibilidad de los dispositivos electrónicos a ESD, basado en el ESD del cuerpo humano.

*2 N-channel LDMOS totalmente aislado: Un transistor MOS lateralmente difuso con una estructura que reduce el campo eléctrico entre la fuga y el portal al aislarlos eléctricamente en forma total.

*3 E_UD (Campo eléctrico bajo el sector de fuga): Resistencia del campo eléctrico observada bajo la fuente de fuga.

*4 tecnología de procesos BiCD-0.13G3: Una de las tecnologías de proceso para semiconductores de potencia, de Toshiba. Los usuarios pueden seleccionar el proceso que se ajuste a la aplicación: BiCD-0.13G1/G2/G3, principalmente para dispositivos de la industria automotriz; CD-0.13G3, principalmente para controladores de motores; y CD-0.13G1/G2, principalmente para circuitos integrados para gestión de potencia.

Acerca de Toshiba

Toshiba Corporation, una compañía de Fortune Global 500, canaliza capacidades de clase mundial en productos y sistemas electrónicos y eléctricos avanzados en tres campos comerciales de enfoque: Energía que sostiene la vida cotidiana, que es más limpia y más segura; Infraestructura que sostiene la calidad de vida; y Almacenamiento que sostiene a la sociedad de información avanzada. Siguiendo los principios del Compromiso básico de Toshiba Group, “Comprometidos con la gente, comprometidos con el futuro” (Committed to People, Committed to the Future), Toshiba promueve operaciones internacionales y contribuye a la existencia de un mundo en el que las generaciones futuras vivan mejor.

Fundada en Tokio en 1875, Toshiba actualmente se encuentra en el centro de una red global de 550 empresas consolidadas que emplean 188 000 personas en todo el mundo, con ventas anuales que superan los 5600 billones de yenes (50 000 millones de USD). (al 31 de marzo de 2016)

Para obtener más información acerca de Toshiba, visite www.toshiba.co.jp/index.htm

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