ROHM开发出实现业界超低损耗和超高短路耐受能力的1200V IGBT
全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）面向车载电动压缩机、HV加热器、工业设备用逆变器等应用，开发出符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101*1、1200V耐压、实现了业界超低损耗和超高短路耐受能力*2的第4代IGBT*3。
此次发售的产品包括4款分立封装的产品（TO-247-4L和TO-247N各2款）“RGA80TRX2HR／RGA80TRX2EHR／RGA80TSX2HR／RGA80TSX2EHR”和11款裸芯片产品“SG84xxWN”，预计未来将会进一步扩大产品阵容。
近年来，汽车和工业设备朝高电压化方向发展，这就要求安装在车载电动压缩机、HV加热器和工业设备逆变器等应用中的功率元器件也能支持高电压。另一方面，为了实现无碳社会，从更节能、简化冷却机构、外壳的小型化等角度出发，对功率元器件的效率提升也提出了强烈的要求。另外，车载电子产品还需要符合车载产品可靠性标准。不仅如此，在逆变器和加热器电路中，还要求功率元器件在发生短路时能够切断电流，并且需要具有更高的短路耐受能力。在这种背景下，ROHM通过改进器件结构，并采用合适的封装形式，开发出支持高电压、并实现业界超低损耗和超高短路耐受能力的第4代IGBT新产品。
第4代1200V IGBT通过改进包括外围结构在内的器件结构，不仅实现了高达1200V的耐压能力和符合车载电子产品标准的可靠性，还实现了10µsec.（Tj＝25℃时）的业界超高短路耐受能力以及业界超低的开关损耗和导通损耗特性。另外，新产品采用4引脚TO-247-4L封装，通过确保引脚间的爬电距离*4，可在污染等级为2级的环境*5中支持1100V的有效电压，与以往产品相比，可支持更高电压的应用。由于爬电距离对策是在器件上实施的，因此也有助于减轻客户的设计负担。此外，TO-247-4L封装产品通过增加开尔文发射极引脚*6を追加するこ，还实现了高速开关和更低损耗。通过对TO-247-4L封装新产品、普通产品和以往产品在三相逆变器中的实际效率进行比较，证实新产品的损耗比普通产品低约24%，比以往产品低约35%，这将有助于实现应用产品的高效率驱动。
新产品已经暂以月产100万个的规模投入量产（样品价格 1,500日元/个，不含税）。前道工序的生产基地为ROHM Co., Ltd.（日本滋贺工厂），后道工序的生产基地为ROHM Integrated Systems （Thailand） Co., Ltd.（泰国）。另外，新产品已经开始通过电商进行销售，通过Ameya360等电商平台均可购买。
未来，ROHM将会继续扩大更高性能IGBT的产品阵容，从而为汽车和工业设备应用的高效率驱动和小型化贡献力量。
＜产品阵容＞
分立产品
| 产品型号 | 数据表 |
集电极-发射极 间的电压 VCES [V] |
集电极电流 IC（TC=100℃） [A] |
导通损耗 VCE(sat) （Typ.） [V] |
短路耐受时间 TSC（Tj=25℃） [µs] |
内置 快恢复 二极管 |
工作温度 范围 Tj [℃] |
支持车载 AEC-Q101 |
封装名称 [mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ☆RGA30TRX2HR | - | 1200 | 32 | 1.60 | 10 | - |
-40 ～ ＋175 |
YES |
 TO-247-4L （16.0×23.45×5.0） |
| ☆RGA30TRX2EHR | - | YES | |||||||
| ☆RGA50TRX2HR | - | 49 | - | ||||||
| ☆RGA50TRX2EHR | - | YES | |||||||
| ☆RGA60TRX2HR | - | 54 | - | ||||||
| ☆RGA60TRX2EHR | - | YES | |||||||
 RGA80TRX2HR |
 |
69 | - | ||||||
|
RGA80TRX2EHR |
|
YES | |||||||
| ☆RGA30TSX2HR | - | 1200 | 32 | 1.60 | 10 | - |
-40 ～ ＋175 |
YES |
 TO-247N （16.0×21.0×5.0） |
| ☆RGA30TSX2EHR | - | YES | |||||||
| ☆RGA50TSX2HR | - | 49 | - | ||||||
| ☆RGA50TSX2EHR | - | YES | |||||||
| ☆RGA60TSX2HR | - | 54 | - | ||||||
| ☆RGA60TSX2EHR | - | YES | |||||||
|
RGA80TSX2HR |
|
69 | - | ||||||
|
RGA80TSX2EHR |
|
YES |
☆：开发中
裸芯片产品
| 产品型号 |
集电极-发射极 间的电压 VCES [V] |
集电极电流 IC（TC=100℃） [A] |
导通损耗 VCE(sat) （typ.） [V] |
短路耐受 时间 TSC [µs] |
芯片尺寸 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X [mm] | Y [mm] | 厚度[µm] | |||||
|
SG8405WN |
1200 | 10 | 1.55 | 10 | 3.94 | 3.94 | 130 |
|
SG8411WN |
15 | 4.49 | 4.49 | ||||
|
SG8410WN |
25 | 5.40 | 5.40 | ||||
|
SG8415WN |
30 | 5.69 | 5.69 | ||||
|
SG8409WN |
35 | 6.00 | 6.00 | ||||
|
SG8401WN |
40 | 6.35 | 6.35 | ||||
|
SG8406WN |
50 | 7.00 | 7.00 | ||||
|
SG8408WN |
75 | 8.49 | 8.49 | ||||
|
SG8407WN |
100 | 9.36 | 9.36 | ||||
|
SG8412WN |
150 | 11.23 | 11.23 | ||||
|
SG8403WN |
200 | 12.84 | 12.84 | ||||
＜应用示例＞
◇车载电动压缩机
◇车载HV加热器（PTC加热器、冷却液加热器）
◇工业设备逆变器
文章转自罗姆官网
沟槽型IGBT采用创新的垂直沟道结构，通过消除JFET效应和增加沟道密度，显著降低了导通压降并提高了开关效率。该器件在高压、大电流应用中具有广泛的优势，尤其在光伏逆变器、风力发电变流器及电动汽车中得到了广泛应用。然而，沟槽型IGBT也面临短路电流增大和击穿电压不稳定的挑战，需要精密的设计与制造工艺来确保其性能和可靠性。
ROHM开发出实现业界超低损耗和超高短路耐受能力的1200V IGBT ~助力车载电动压缩机和工业设备逆变器等效率提升~
绝缘栅双极晶体管（Insulated-Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）作为性能叠满的三端器件，包括了栅极、集电极和发射极。它结合了电力晶体管（Giant Transistor，GTR）和电力场效应晶体管（Power MOSFET）的优点，因其具备了广泛的应用领域和出色的性能特点而备受欢迎。
FS型IGBT作为高性能功率半导体器件，集成了低损耗、高效率及高速开关特性，广泛应用于电动车、可再生能源、工业自动化、电力传输及轨道交通等领域，对能效提升和系统性能优化起着决定性作用。
FS型IGBT通过在N-漂移区引入高浓度P+场终止层，优化了电场分布，实现了高阻断电压、低导通损耗和优异的开关性能。此设计不仅加快了载流子抽取，抑制了高电场区域形成，还促进了热量均匀分布，增强了热稳定性。
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