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ROHM開發出滿足AEC-Q101標准的車載用1200V耐壓IGBT“RGS系列”
業界領先的低傳導損耗,有助于應用的小型化和高效化

2019年5月9日

<概要>

1200V耐壓IGBT“RGS系列”産品

全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都)新推出四款支持汽車電子産品可靠性標准AEC-Q101※1)的1200V耐壓IGBT“RGS系列”産品。該系列産品非常適用于電動壓縮機※2)的逆變器電路和PTC加熱器※3)的開關電路,而且傳導損耗更低※4),達到業界領先水平,非常有助于應用的小型化與高效化。另外,加上已經在量産中的650V産品,該系列共擁有11種機型,産品陣容豐富,可滿足客戶多樣化需求。
該系列産品已于2019年1月份開始暫以月産100萬個的規模投入量産(樣品價格750日元~/個,不含稅)。前期工序的生産基地爲LAPIS Semiconductor Miyazaki Co.,Ltd.(日本宮崎縣),後期工序的生産基地爲ROHM Integrated Systems (Thailand)(泰國)。

<背景>

近年來,隨著環保意識的提高和燃油價格的飙升,電動汽車的市場需求不斷增長。搭載引擎的傳統車輛,壓縮機的動力源爲引擎,而隨著電動車輛的增加,壓縮機日益電動化,而且其市場規模也在不斷擴大。另外,以往汽車空調制熱,是利用引擎運行的廢熱;如今以PTC加熱器爲熱源使溫水循環制熱的系統等的需求也在日益增加。由于驅動頻率較低,這些應用的逆變器電路和開關電路中所使用的半導體主要是IGBT。尤其是在電動汽車中,壓縮機和加熱器的功耗會影響續航距離,因此需要更高的效率。
另一方面,爲了延長電動汽車(EV)的續航距離,所配置電池的容量也呈日益增加趨勢。特別是在歐洲,采用高電壓(800V)電池的汽車越來越多,這就需要更高耐壓且更低損耗的功率元器件。因此,除650V耐壓的IGBT産品外,對1200V耐壓IGBT的需求也日益高漲。
在這種背景下,ROHM開發出滿足汽車電子産品可靠性標准AEC-Q101的1200V耐壓産品,與650V耐壓産品共同構成了豐富的産品陣容。RGS系列實現了業界領先的低傳導損耗(Vce(sat.)),非常有助于應用的小型化和高效化。此外,1200V耐壓産品的短路耐受※5)時間爲10μsec(Tj=25℃),即使在要求高可靠性的車載領域也可放心使用。

RGS系列的特點

<特點>

1. 業界領先的低傳導損耗

通過優化器件結構,在1200V耐壓級別將傳導損耗(VCE(sat.))降至1.70V(typ Tj=25℃),與其他公司同等産品(1200V、40A産品)相比,傳導損耗改善了約10~15%。
尤其是在電動壓縮機和PTC加熱器中,由于驅動頻率較低,故對傳導損耗的重視程度高于開關特性,RGS系列的出色表現已經獲得客戶的高度好評。

2. 産品陣容豐富,滿足客戶多樣化需求

此次推出的四款1200V耐壓産品,加上量産中的650V耐壓産品,共11種機型。産品陣容中包括IGBT單品和續流二極管※6)內置型兩種類型的産品,客戶可根據需求自由選用。

Part No.
集電極- 發射極間
電壓(VCES [V])
集電極電流
(IC @100℃[A])
傳導損耗
(VCE(sat) typ. [V])
內置
續流二極管
封裝
滿足
AEC-Q101 標准
1200
25
1.70
Yes
TO-247N
Yes
-
40
Yes
-
☆ RGS30TSX2DHR
15
Yes
☆ RGS30TSX2HR
-
650
30
1.65
Yes
-
40
Yes
-
50
Yes
-
Yes

☆開發中

 

<目標電路示例>

電動壓縮機 / PTC加熱器需

<術語解說>

*1) 汽車電子産品可靠性標准AEC-Q101
AEC是Automotive Electronics Council的縮寫,是大型汽車制造商和美國大型電子元器件制造商聯手制定的汽車電子元器件的可靠性標准。Q101是專門針對分立半導體元器件(晶體管、二極管等)制定的標准。
*2) 電動壓縮機
內置電機的壓縮機。主要用于混合動力汽車和電動汽車等的空調中。
*3) PTC(Positive Temperature Coefficient:正溫度系數)加熱器
電流流過PTC元件使之産生熱量。低溫時會流過大電流,産生大量熱量,隨著發熱量的增加,電阻值增大,電流受限,從而抑制發熱量。利用這些特性,可加熱空氣和水,並使之循環,從而成爲制熱用的熱源。
*4) 傳導損耗
MOSFET和IGBT等晶體管因元器件結構的緣故,在電流流動時會發生電壓下降。傳導損耗是因這種元器件的電壓下降而産生的損耗。
*5) 短路耐受能力
對于引起元器件損壞的短路(用低阻值的電阻器連接電子電路的兩點)的耐受能力。
*6) 續流二極管
當電流在線圈中流動時,能量被存儲爲磁場,因此即使在開關關斷時也會産生電壓以保持磁場,爲了防止這種情況,與開關元件並聯插入的二極管。
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