ROHM开发出业界顶级高效率与软开关兼备的650V耐压IGBT "RGTV/RGW系列"

发布时间：2018-04-17 00:00
作者：Ameya360
来源：ROHM官网
阅读量：2428

＜概要＞


全球知名半导体制造商ROHM新开发出兼备业界顶级低传导损耗※1）和高速开关特性的650V耐压IGBT※2）"RGTV系列（短路耐受能力※3）保持版）"和"RGW系列（高速开关版）"，共21种机型。这些产品非常适用于UPS（不间断电源）、焊接机及功率控制板工业设备、空调、IH（感应加热）等消费电子产品的通用变频器及转换器的功率转换。

此次开发的新系列产品采用薄晶圆技术及ROHM独有结构，在具有权衡关系的低导通损耗和高速开关特性方面，获得了业界顶级的性能。例如，在交错式PFC电路中使用时，与以往产品相比，轻负载时效率提升1.2％，重负载时效率提升0.3％，有助于进一步降低应用的功耗。另外通过元器件内部的优化，实现了顺畅的软开关。与同等效率的普通产品相比，成功减少50%电压过冲※4），从而减少以往需要用来对策的部件数量，可显著减轻设计负担。


本系列产品已于2017年10月开始出售样品（样品价格400日元～/个：不含税），并于2017年12月开始暂以月产10万个的规模开始量产。前期工序的生产基地为蓝碧石半导体宫崎株式会社（日本宫崎县），后期工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand)（泰国）。


＜背景＞

近年来，随着IoT进程带来的数据量増加，对数据中心高性能化的要求越来越高。不仅服务器本身，包括进行主体电源稳定供给所不可欠缺的UPS等在内，系统整体的功耗量显著增加，进一步降低功耗已成为重要课题。


另外，在使用IGBT的大功率应用中，为确保设备的可靠性，必须对可引发元器件故障或设备误动作的开关时的过冲采取措施，简化需求日益迫切。＜特长＞

1．实现业界顶级的低传导损耗和高速开关性能

在本新系列产品中，利用薄晶圆技术使晶圆厚度比以往产品再薄15％，另外采用ROHM独创的单元微细化结构，成功实现业界顶级的低导通损耗（VCE(sat)＝1.5V）和高速开关特性（tf=30～40ns）

2．实现软开关，减轻设备的设计负担

通过元器件内部优化，实现了ON/OFF顺畅切换的软开关。由此，开关时产生的电压过冲与普通产品相比减少了50％，可减少用来抑制过冲的外置栅极电阻和缓冲电路等部件数量。使用IGBT时，应用端不再需要以往需要的过冲对策，有利于减轻设计负担。

＜产品阵容＞

产品阵容又新增了以"短路耐受能力保持2μs"为特点的RGTV系列和以"高速开关性能"为特点的RGW系列，能够支持更广泛的应用。

RGTV系列（短路耐受能力保持版）


 TO-247N TO-3PFM
IGBT单体 内置FRD IGBT单体 内置FRD
30A RGTV60TS65 RGTV60TS65D RGTV60TK65 RGTV60TK65D
50A RGTV00TS65 RGTV00TS65D RGTV00TK65 RGTV00TK65D
80A RGTVX6TS65 ★ RGTVX6TS65D - -



RGW系列（高速开关版）


 TO-247N TO-3PFM
IGBT单体 内置FRD IGBT单体 内置FRD
30A RGW60TS65 RGW60TS65D RGW60TK65 RGW60TK65D
40A RGW80TS65 RGW80TS65D RGW80TK65 RGW80TK65D
50A RGW00TS65 RGW00TS65D RGW00TK65 RGW00TK65D


＜应用＞

工业设备（UPS（不间断电源）、焊接机、功率控制板等）、空调、IH（感应加热）　等


＜术语解说＞

  • *1) 导通损耗

  • MOSFET和IGBT等晶体管因元器件结构的缘故，在电流流动时发生电压下降。
    导通损耗是因这种元器件的电压下降而产生的损耗。

  • *2) IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor（绝缘栅双极晶体管）

  • MOSFET的高速开关特性和双极晶体管的低传导损耗特性兼备的功率晶体管。

  • *3) 短路耐受能力

  • 对引起元器件损坏的短路（电子电路的2点用低阻值的电阻器连接）的耐受能力。

  • *4) 电压过冲

  • 开关ON/OFF时产生超出规定电压值的电压。 电压值因过冲而暂时超出稳态值，之后返回到接近稳态值。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都)，开发出6款沟槽栅结构※1)SiC MOSFET “SCT3xxx xR系列”产品(650V/1200V耐压)，非常适用于要求高效率的服务器用电源、太阳能逆变器及电动汽车的充电站等。　　此次新开发的系列产品采用4引脚封装(TO-247-4L)，可充分地发挥出SiC MOSFET本身的高速开关性能。与以往3引脚封装(TO-247N)相比，开关损耗可降低约35%，非常有助于进一步降低各种设备的功耗。　　另外，罗姆也已开始供应SiC MOSFET评估板“P02SCT3040KR-EVK-001”，该评估板中配置有非常适用于SiC元器件的驱动的ROHM栅极驱动器IC(BM6101FV-C)、各种电源IC及分立产品，可为客户提供轻松进行元器件评估的解决方案。　　本系列产品已于2019年8月起以月产50万个的规模逐步投入量产(样品价格2,100日元起，不含税)。生产基地为ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福冈)。此外，本系列产品和评估板已于2019年9月起开始网售，可从AMEYA360、icHub购买。　　近年来，随着AI和IoT的发展与普及，对云服务的需求日益增加，与此同时，在全球范围对数据中心的需求也随之增长。数据中心所使用的服务器正在向大容量、高性能方向发展，而如何降低功耗量就成为一个亟需解决的课题。另一方面，以往服务器的功率转换电路中，主要采用的是硅(Si)元器件，如今，损耗更低的SiC元器件被寄予厚望。特别是采用了TO-247-4L封装的SiC MOSFET，与以往封装相比，可降低开关损耗，因此有望应用于服务器、基站、太阳能发电等高输出应用中。　　2015年，ROHM成功实现沟槽栅结构SiC MOSFET的量产，并一直致力于先进的产品开发。此次新开发出650V/1200V耐压的低损耗SiC MOSFET，未来也会继续推进创新型元器件的开发，同时提供包括非常适用于SiC驱动的栅极驱动器IC等在内的解决方案，为进一步降低各种设备的功耗贡献力量。　　<特点>　　采用4引脚封装(TO-247-4L)，开关损耗降低约35%在传统的3引脚封装(TO-247N)中，源极引脚的电感分量※2)会引起栅极电压下降，并导致开关速度延迟。　　此次，SCT3xxx xR系列所采用的4引脚封装(TO-247-4L)，可以分离电源源极引脚和驱动器源极引脚，因此，可减少电感分量的影响。这样，能够充分地发挥出SiC MOSFET的高速开关性能，尤其是可以显著改善导通损耗。与以往产品相比，导通损耗和关断损耗合起来预计可降低约35%的损耗。　　<产品阵容>　　SCT3xxx xR系列是采用沟槽栅结构的SiC MOSFET。此次新推出了共6款机型，其中包括650V的3款机型和1200V的3款机型。　　<应用>服务器、基站、太阳能逆变器、蓄电系统、电动汽车的充电站等。　　<评估板信息>　　SiC MOSFET评估板“P02SCT3040KR-EVK-001”中配备了非常适用于SiC元器件驱动的ROHM栅极驱动器IC(BM6101FV-C)、各种电源IC及分立产品，可轻松进行元器件的评估。为了提供在同一条件下的评估环境，该评估板不仅可以评估TO-247-4L封装的产品，还可安装并评估TO-247N封装的产品。另外，使用该评估板，可进行双脉冲测试、Boost电路、两电平逆变器、同步整流型Buck电路等评估。　　<术语解说>　　※1 沟槽栅结构　　沟槽(Trench)意为凹槽。是在芯片表面形成凹槽，并在其侧壁形成MOSFET栅极的结构。不存在平面型MOSFET在结构上存在的JFET电阻，比平面结构更容易实现微细化，有望实现接近SiC材料原本性能的导通电阻。　　※2 电感分量　　表示电流变化时由电磁感应产生的电动势大小的量。
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