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ROHM開發出業界頂級 650V耐壓IGBT 「RGTV/RGW系列」 兼具高效率與高速開關特性

2018年4月26日

<概要>

半導體製造商ROHM(總公司:日本國京都市)新開發出兼具業界頂級低導通損耗※1和高速開關特性的650V耐壓IGBT※2"RGTV系列(同級短路承受※3能力版)"和"RGW系列(高速開關版)",共計21種型號。這些產品在功率轉換上表現優異,適用於UPS(不斷電供應系統)、焊接機及功率調節器等工業設備,以及空調、IH(電磁感應加熱)等消費電子產品上的通用變頻器及轉換器。

本次新產品採用了晶圓薄化技術及ROHM獨家結構技術,在低導通損耗和高速開關特性方面進行了權衡取捨,實現了業界頂級性能表現。例如,使用於交錯式PFC電路時,與傳統產品相比,輕載時效率提升了1.2%,重載時效率則提升了0.3%,有助於進一步降低應用裝置的功耗。另外透過元件內部的優化,實現更順暢的高速開關表現。與同級通用產品相比,成功降低了50%的電壓過衝※4,因此可減少使用防止電壓過衝的元件數,大幅降低設計負擔。

本系列產品已於2017年10月開始樣品出貨(樣品價格400日元~/個:不含稅),並於2017年12月初期以月產10萬個的規模投入量產。前段製程的製造據點為LAPIS半導體宮崎株式會社(日本宮崎縣),後段製程的製造據點為ROHM Integrated Systems (Thailand)(泰國)。

<背景>

近年來,隨著IoT進化而帶來的資料量増加,對於提升資料中心性能的要求越來越高。除了核心的伺服器外,加上穩定供電上不可或缺的不斷電系統UPS,增加了系統整體耗電,如何進一步降低功耗已成為重要課題。

另外,在使用IGBT的大功率應用中,為維護設備的可靠性,必須對引發元件或設備故障的開關過衝採取對應措施,對於簡化系統的呼聲也日益提升。

 

<特點>

1.實現業界頂級的低導通損耗和高速開關性能

在本次的新產品中,利用晶圓薄化技術使晶圓厚度比傳統產品再薄15%,另外採用ROHM獨家的微型結構技術,成功實現業界頂級的低導通損耗(VCE(sat)=1.5V)和高速開關特性(tf=30~40ns)。

  

2.緩開關設計,減輕設計上的負擔

通過元件內部優化,實現了ON/OFF可順暢切換的緩開關方式。因此開關時產生的電壓過衝與普通產品相比減低了50%,可減少用來抑制過衝的外接閘極電阻和緩衝電路等元件數量。使用IGBT時,應用裝置不再需要傳統的過衝對策,有利於減輕設計上的負擔。

 

<產品陣容>

產品陣容新增了同級短路承受能力版在2μs的RGTV系列,和具高速開關性能的RGW系列,支援應用範圍更廣。

newRGTV系列(同級短路承受能力版)

  TO-247N TO-3PFM
IGBT單個 FRD内建 IGBT單個 FRD内建
30A RGTV60TS65 RGTV60TS65D RGTV60TK65 RGTV60TK65D
50A RGTV00TS65 RGTV00TS65D RGTV00TK65 RGTV00TK65D
80A RGTVX6TS65 RGTVX6TS65D - -
★:開發中

newRGW系列(高速開關版)

  TO-247N TO-3PFM
IGBT單個 FRD内建 IGBT單個 FRD内建
30A RGW60TS65 RGW60TS65D RGW60TK65 RGW60TK65D
40A RGW80TS65 RGW80TS65D RGW80TK65 RGW80TK65D
50A RGW00TS65 RGW00TS65D RGW00TK65 RGW00TK65D

<應用範例>

工業設備(UPS不斷電供應系統、焊接機、功率調節器等)、空調、IH(電磁感應加熱)等

<名詞解釋>

※1  導通損耗
MOSFET和IGBT等電晶體因元件結構的緣故,在電流流動時發生電壓降。
導通損耗是因這種元件的電壓降而產生的損耗。
 
※2  IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor(絕緣閘雙極電晶體)
兼具MOSFET的高速開關特性和雙極電晶體的低傳導損耗特性的功率電晶體。
 
※3  短路承受量
對引起元件損壞的短路(將電路中的二節點以低阻值電阻連接)的承受能力。
 
※4  電壓過衝
開關ON/OFF時產生超出規定電壓值的電壓。
電壓值因過衝而暫時超出穩態值,之後返回到接近穩態值。