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第六代三菱IGBT模塊上市NX系列IGBT實(shí)現(xiàn)zui低功耗

時(shí)間：2009-11-27閱讀：1312

第六代三菱IGBT模塊上市NX系列IGBT實(shí)現(xiàn)zui低功耗

第六代三菱IGBT模塊上市NX系列IGBT實(shí)現(xiàn)zui低功耗

三菱電機(jī)株式會(huì)社將從7月1日開始發(fā)售新一代功率半導(dǎo)體模塊－第6代NX系列IGBT^<1>模塊。第6代NX系列IGBT模塊用于驅(qū)動(dòng)一般工業(yè)變頻器，實(shí)現(xiàn)了在變頻運(yùn)行下世界zui低^<2>的電力損耗。

首先面世的將是由6單元組成的1200/150A模塊。今后將會(huì)陸續(xù)推出不同單元組成、不同電流等級的新產(chǎn)品，以豐富該系列產(chǎn)品的產(chǎn)品線。

<1>　Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵型雙極性晶體管

<2>　CM150TX-24S以30kW變頻器為試驗(yàn)對象在10kHz開關(guān)頻率下的功耗仿真結(jié)果。（2009年6月16日）

銷售目標(biāo)

近年來，為了提高能源利用的效率，在機(jī)器的驅(qū)動(dòng)和控制里常用到電源頻率可隨著負(fù)載狀態(tài)而改變的變頻器。驅(qū)動(dòng)變頻器要用到IGBT和二極管等的功率半導(dǎo)體。于是，集這些必要元件于一體的IGBT模塊應(yīng)用越來越廣泛。

IGBT模塊決定變頻器的功率損耗，因此本公司歷來致力于降低產(chǎn)品的損耗，研發(fā)出具有載流子蓄積層結(jié)構(gòu)的溝槽型CSTBT^TM^<4>，開發(fā)出了業(yè)界的高性能IGBT模塊。

這次即將上市銷售的IGBT模塊，通過對CSTBT^TM的元胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行*化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了世界zui低的電力損耗。

<3>　Carrier Stored Trench Gate Bipolar Transistor：本公司*的載流子蓄積層結(jié)構(gòu)IGBT

新產(chǎn)品的特點(diǎn)

1．采用新開發(fā)的IGBT和二極管，實(shí)現(xiàn)世界zui低的功耗

新一代IGBT模塊通過改進(jìn)CSTBT^TM的元胞結(jié)構(gòu)，在確保安全工作區(qū)的前提下降低了通態(tài)電阻。同時(shí)，模塊里搭載了新開發(fā)的具有較低的通態(tài)壓降的續(xù)流二極管。通過這些措施，在變頻運(yùn)行時(shí)新產(chǎn)品的功耗比傳統(tǒng)產(chǎn)品^<5> 降低約20％。例如：1200V/150A的IGBT模塊應(yīng)用于30kW的變頻器，功耗可從200W減少到160W。

<4>　CM150DX-24A（1200V/150A、2單元）

2．安裝尺寸的統(tǒng)一和管腳類型的多樣化，簡化變頻器設(shè)計(jì)

NX系列產(chǎn)品在統(tǒng)一了模塊的尺寸之外，還可提供針腳式或螺釘式管腳（電極），以方便客戶的選擇和使用。此外本系列產(chǎn)品與本公司第五代產(chǎn)品具有互換性，可簡化變頻器的設(shè)計(jì)。

第6代IGBT與第5代IGBT的結(jié)構(gòu)比較

在新開發(fā)的（第6代）IGBT芯片上，采用了“摻雜物濃度*化”結(jié)構(gòu)以改善短路耐量，以及可以大大減小通態(tài)壓降的“晶片精細(xì)化加工”兩項(xiàng)新技術(shù)。IGBT硅片中插入電晶體元胞的個(gè)數(shù)決定流過電流的難易程度，因此如何在IGBT硅片狹窄的溝槽間增加更多的電晶體元胞變得相當(dāng)重要。新開發(fā)的IGBT硅片的溝槽間距由以前的4μm變窄到2.4μm，從而使大致可推測通電損失的通態(tài)阻抗減小約20％。這技術(shù)可以很好地降低通態(tài)阻抗，不過也會(huì)使安全工作區(qū)減小的問題。為了抑制這問題，確立了“摻雜物濃度*化”技術(shù)。