白姐精选资料二四六

富士第七代X系列2MBI800XNE-120代替英飞凌FF900R12ME7_B11

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

富士第七代X系列2MBI800XNE-120代替英飞凌FF900R12ME7_B11

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提升系统功率,综合性价比高,助力大巴电驱动,光伏逆变器,大功率传动等电力电子应用。

第7代X系列IGBT采用了极薄的晶元制造技术(更薄的漂移层)和细微的沟槽栅结构,使导通电压和开关损耗得到进一步降低,从而使得它在损耗方面的表现比我们第六代V系列IGBT有了突飞猛进的进步。除此之外,还优化了场截止层,这能够更好的抑制电压振荡,降低了高温下的漏电流。 

陶瓷绝缘基板对芯片与外壳之间的热阻影响是最大的,第7代IGBT模块进一步减小了绝缘基板的热阻。第7代使用了比Al₂O₃(氧化铝)更低热阻的AlN(氮化铝)作为绝缘基板。但是,常规AlN材料机械强度低,绝缘基板厚,具有高刚性。如果外壳温度(Tc)升高时,则施加于基板下焊锡的热应力将增加,从而降低可靠性。富士电机开发了更薄的AlN陶瓷基板,并优化陶瓷烧结条件。

为了确保IGBT模块长期可靠性,有必要提高重复热应力的耐受能力(ΔTvj的功率循环耐量)。

在IGBT模块中,将绝缘陶瓷基板焊接在铜基板上,并且将IGBT/FWD芯片焊接在陶瓷基板上分的铜布线图案上。然后半导体芯片和铜布线图案通过铝绑定线连接构成回路。在电力变换装置运行期间,IGBT模块温度会升高,由于模块内的各种材料(铜、陶瓷、半导体芯片)的膨胀系数不同,所以在接合部位会产生机械应力。在半导体芯片的结温Tvj反复上升下降的使用条件下,会重复施加热应力至芯片上方的绑定线和芯片下方焊接部分,导致劣化。Tvj越高,劣化的进展速度越快。通过优化绑定线的直径和长度、新开发的高强度焊锡,在Tvj,max=150℃、ΔTvj=50℃条件下,第7代是第6代寿命的2倍。



减少电力损耗,利于节能

本公司第7代“X系列”通过薄化构成本模块的IGBT元件以及二极管元件的厚度,使其小型化,从而优化元件结构。因此,与以往产品相比(本公司第6代“V系列”),降低变换器运行时的电力损耗。有利于运载机器节能和削减电力成本。

实现机器的小型化

运用新开发的绝缘板,提高模块的散热性能。通过与上述(降低电力损耗)配合控制散热,与以往制品相比,约减小36%,实现了小型化※ 1。另外,通过将连续运行时芯片的最大保证温度从150℃升到175℃,可以在保持运载机器尺寸的同时,将输出电流最多增加35%※ 2。因此有助于机器的小型化和降低总成本。

  • ※ 1:1200V 75A PIM 产品的安装面积比

  • ※ 2:本公司验算值

有助于提高机器的可靠性

修正模块的构造和所使用的部件,提高了高温运行时的稳定性和持久性。有助于提高运载机器的可靠性。



典型应用:

大功率传动变频器

商用车,电动大巴电机驱动器

电站型光伏逆变器

此外,富士更有业界第一款同封装最大功率密度的1000A/1200V IGBT

2MBI1000XRNE-120采用了富士RC-IGBT逆导型IGBT模块技术!


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富士RC-IGBT逆导型IGBT模块的技术特点。 RC-IGBT逆导型IGBT模块极大的提升了IGBT模块的功率密度,是电力电子小型化开发的理想功率器件。  RC-IGBT将传统与IGBT芯片反并联封装在一起的FRD(快恢复二极管)集成在同一芯片上,大大提高了功率密度,降低了芯片面积、制造成本和封装制程,同时提高了产品可靠性,将成为未来主流发展趋势。

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