ROHM开发出实现业界超低损耗的650V耐压IGBT
中国上海,2026年6月25日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布,开发出650V耐压第4代IGBT,新产品非常适用于车载电动压缩机、HV加热器以及工业设备用变频器等应用。作为支持车载应用的650V级产品,实现了业界超低导通损耗VCE(sat)=1.55V,同时具备出色的短路耐受能力,符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101。

该产品通过改善工艺以及包括外围结构在内的器件结构,提高了电流密度,同时降低了导通损耗和开关损耗。而且,与低损耗特性之间存在权衡关系的高短路耐受能力在Tj=25℃时也可达到7微秒(μs)。因此,新产品非常有助于应用产品进一步提高效率和可靠性。
产品阵容包括采用TO-247N封装的“RGAxxTS65HR/RGAxxTS65EHR”12个型号和裸芯片形式的“SG83xxWN”10个型号。另外,ROHM也正在开发TO-247-4L封装的“RGAxxTR65HR/RGAxxTR65EHR”12个型号的产品。
本系列产品已于2026年5月起以月产100万个的规模投入量产(样品价格1,300日元/个,不含税)。TO-247N封装产品也支持网售。此外,ROHM还提供各种设计模型和电路设计所需的资料,用户可从ROHM官网下载。
ROHM计划今后进一步扩展同一封装形式的型号阵容,并开发采用TO-263L封装和顶部散热(TSC:Top-Side Cooling)封装的小型且可表面贴装的IGBT产品。致力于通过扩充高性能的IGBT产品阵容,助力汽车和工业设备应用实现高效驱动及小型化。
<开发背景>
随着电动汽车向更高电压方向发展,在主驱逆变器等大功率应用中,高效SiC器件加速普及;而在车载电动压缩机、HV加热器等功率容量较小的辅助设备中,则广泛采用650V耐压的IGBT作为开关器件。另外,在工业设备领域,以电机和压缩机等为主的应用中也广泛采用硅基IGBT,预计未来相应的需求将持续增长。
这类应用需要更节能和更小的外壳尺寸,同时对功率器件也有提高可靠性、更小型、更高效的强烈需求。特别是对于变频器和加热器电路而言,在短路时从检测到过电流到切断电流的时间内的短路耐受能力至关重要。在这种背景下,ROHM通过器件结构等的改进,开发出既支持高电压,又同时实现了低损耗特性和出色短路耐受能力的第4代IGBT。
<产品阵容>
分立产品
| 产品型号 | 数据表 |
集电极- 发射极电压 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 快速恢复 二极管 |
工作 温度 范围 Tj [℃] |
符合 AEC-Q101 标准 |
封装 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
650 | 35 | 1.55 | 7 | - | -40 to +175 | Yes |
TO-247N (16.0×21.0×5.0mm) |
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|
○ | |||||||
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44 | - | ||||||
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○ | |||||||
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52 | - | ||||||
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○ | |||||||
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62 | - | ||||||
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○ | |||||||
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|
74 | 1.60 | - | |||||
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○ | |||||||
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|
88 | 1.65 | - | |||||
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○ |
| 产品型号 | 数据表 |
集电极- 发射极电压 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 快速恢复 二极管 |
工作 温度 范围 Tj [℃] |
符合 AEC-Q101 标准 |
封装 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ☆ RGA60TR65HR | - | 650 | 35 | 1.55 | 7 | - | -40 to +175 | Yes |
TO-247-4L (16.0×23.45×5.0mm) |
| ☆ RGA60TR65EHR | - | ○ | |||||||
| ☆ RGA80TR65HR | - | 44 | - | ||||||
| ☆ RGA80TR65EHR | - | ○ | |||||||
| ☆ RGA00TR65HR | - | 52 | - | ||||||
| ☆ RGA00TR65EHR | - | ○ | |||||||
| ☆ RGAX2TR65HR | - | 62 | - | ||||||
| ☆ RGAX2TR65EHR | - | ○ | |||||||
| ☆ RGAX5TR65HR | - | 74 | 1.60 | - | |||||
| ☆ RGAX5TR65EHR | - | ○ | |||||||
| ☆ RGAY0TR65HR | - | 88 | 1.65 | - | |||||
| ☆ RGAY0TR65EHR | - | ○ |
☆:开发中
裸芯片产品
| 产品型号 | 数据表 |
集电极- 发射极电压 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] |
芯片尺寸 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
X [mm] |
Y [mm] |
厚度 [μm] |
||||||
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|
650 | 20 | 1.55 | 7 | 3.08 | 3.08 | 75 |
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|
25 | 3.10 | 3.48 | ||||
|
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|
30 | 3.52 | 3.52 | ||||
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|
40 | 3.74 | 4.10 | ||||
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50 | 4.20 | 4.39 | ||||
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|
60 | 3.90 | 5.48 | ||||
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75 | 4.50 | 5.70 | ||||
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100 | 5.70 | 5.70 | ||||
| ☆ SG8360WN | - | 150 | 6.82 | 6.82 | ||||
| ☆ SG8361WN | - | 200 | 7.75 | 7.75 | ||||
<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)
◇工业设备用变频器
文章转自罗姆官网
IGBT拖尾电流源于双极导通时漂移区少子电荷存储,关断后残余电荷缓慢复合形成持续功耗,且关断速度、拖尾损耗与电压应力呈固有制衡;通过动态调节栅极电阻匹配负载与温度、压缩主回路寄生电感并优化死区时间,可实现快速关断降耗与瞬态抑制的协同折中,最终改善逆变器高频开关特性。
中国上海,2026年6月25日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布,开发出650V耐压第4代IGBT,新产品非常适用于车载电动压缩机、HV加热器以及工业设备用变频器等应用。作为支持车载应用的650V级产品,实现了业界超低导通损耗VCE(sat)=1.55V,同时具备出色的短路耐受能力,符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101。
三相桥式逆变器中,IGBT作为核心可控开关,其工作原理是通过高频斩波与PWM调制,将恒定直流母线电压分割为宽度可调的脉冲序列,利用电机绕组的电感滤波特性,使高频脉冲电压等效为幅值与频率连续可调的正弦交流电,从而驱动电机实现无级调速。这一过程完全依赖IGBT在栅极电压控制下,对载流子导通沟道进行高速开启与关断,以完成电能从直流形态向可控交流形态的精准重构。
绝缘栅双极型晶体管,即IGBT,作为电力电子领域最具代表性的全控型器件,其核心功能在于实现电路的高效“导通”与可靠“关断”。这一开一关的简单动作背后,隐藏着半导体物理与器件结构相互作用的复杂机理。从微观载流子的输运行为出发,IGBT的开关特性并非理想化的瞬时切换,而是呈现出明显的暂态过程,其中拖尾电流现象尤为关键。拖尾电流直接关联着器件的关断损耗、开关频率上限以及系统的工作效率与可靠性。对IGBT从导通到关断这一完整过程的深入解读,需要从其独特的双极型工作模
IGBT模块在电动汽车牵引逆变器中的损耗与热管理呈现强耦合特性:损耗由导通与开关过程产生,随工况动态波动并引发结温升高;温度又通过电热耦合效应反作用于损耗特性,形成热失控风险。精确的电热协同仿真需结合多层散热路径优化与主动热管理策略,从芯片、封装到系统层面平衡损耗分布与瞬态热应力,最终保障器件可靠性与逆变器功率密度。
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