富士第七代X系列2MBI800XNE-120代替英飛凌FF900R12ME7_B11

2019-12-04 17:28:34 Westpac Electronics

富士第七代X系列2MBI800XNE-120代替英飛凌FF900R12ME7_B11

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提升系統功率,綜合性價比高,助力大巴電驅動,光伏逆變器,大功率傳動等電力電子應用。

第7代X系列IGBT采用了極薄的晶元制造技術(更薄的漂移層)和細微的溝槽柵結構,使導通電壓和開關損耗得到進一步降低,從而使得它在損耗方面的表現比我們第六代V系列IGBT有了突飛猛進的進步。除此之外,還優化了場截止層,這能夠更好的抑制電壓振蕩,降低了高溫下的漏電流。 

陶瓷絕緣基板對芯片與外殼之間的熱阻影響是最大的,第7代IGBT模塊進一步減小了絕緣基板的熱阻。第7代使用了比Al?O?(氧化鋁)更低熱阻的AlN(氮化鋁)作為絕緣基板。但是,常規AlN材料機械強度低,絕緣基板厚,具有高剛性。如果外殼溫度(Tc)升高時,則施加于基板下焊錫的熱應力將增加,從而降低可靠性。富士電機開發了更薄的AlN陶瓷基板,并優化陶瓷燒結條件。

為了確保IGBT模塊長期可靠性,有必要提高重復熱應力的耐受能力(ΔTvj的功率循環耐量)。

在IGBT模塊中,將絕緣陶瓷基板焊接在銅基板上,并且將IGBT/FWD芯片焊接在陶瓷基板上分的銅布線圖案上。然后半導體芯片和銅布線圖案通過鋁綁定線連接構成回路。在電力變換裝置運行期間,IGBT模塊溫度會升高,由于模塊內的各種材料(銅、陶瓷、半導體芯片)的膨脹系數不同,所以在接合部位會產生機械應力。在半導體芯片的結溫Tvj反復上升下降的使用條件下,會重復施加熱應力至芯片上方的綁定線和芯片下方焊接部分,導致劣化。Tvj越高,劣化的進展速度越快。通過優化綁定線的直徑和長度、新開發的高強度焊錫,在Tvj,max=150℃、ΔTvj=50℃條件下,第7代是第6代壽命的2倍。



減少電力損耗,利于節能

本公司第7代“X系列”通過薄化構成本模塊的IGBT元件以及二極管元件的厚度,使其小型化,從而優化元件結構。因此,與以往產品相比(本公司第6代“V系列”),降低變換器運行時的電力損耗。有利于運載機器節能和削減電力成本。

實現機器的小型化

運用新開發的絕緣板,提高模塊的散熱性能。通過與上述(降低電力損耗)配合控制散熱,與以往制品相比,約減小36%,實現了小型化※ 1。另外,通過將連續運行時芯片的最大保證溫度從150℃升到175℃,可以在保持運載機器尺寸的同時,將輸出電流最多增加35%※ 2。因此有助于機器的小型化和降低總成本。

  • ※ 1:1200V 75A PIM 產品的安裝面積比

  • ※ 2:本公司驗算值

有助于提高機器的可靠性

修正模塊的構造和所使用的部件,提高了高溫運行時的穩定性和持久性。有助于提高運載機器的可靠性。



典型應用:

大功率傳動變頻器

商用車,電動大巴電機驅動器

電站型光伏逆變器

此外,富士更有業界第一款同封裝最大功率密度的1000A/1200V IGBT

2MBI1000XRNE-120采用了富士RC-IGBT逆導型IGBT模塊技術!


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富士RC-IGBT逆導型IGBT模塊的技術特點。 RC-IGBT逆導型IGBT模塊極大的提升了IGBT模塊的功率密度,是電力電子小型化開發的理想功率器件。  RC-IGBT將傳統與IGBT芯片反并聯封裝在一起的FRD(快恢復二極管)集成在同一芯片上,大大提高了功率密度,降低了芯片面積、制造成本和封裝制程,同時提高了產品可靠性,將成為未來主流發展趨勢。

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