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。