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ROHM推出業界頂級※低損耗和高短路耐受能力1200V IGBT
助力提升車載電動壓縮機和工業設備逆變器等應用效率

※2024年11月12日 ROHM調查

2024年11月12日

半導體製造商ROHM（總公司：日本京都市）針對車載電動壓縮機、HV加熱器、工業設備用逆變器等，開發出符合汽車電子產品可靠性標準AEC-Q101*1、1200V耐壓、實現業界頂級低損耗和高短路耐受能力*2的第4代IGBT*3。

此次發售的產品包括4款Discrete封裝的產品（TO-247-4L和TO-247N各2款）「RGA80TRX2HR／RGA80TRX2EHR／RGA80TSX2HR／RGA80TSX2EHR」和11款裸晶片產品「SG84xxWN」，預計未來將會進一步擴大產品陣容。

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近年來，汽車和工業設備朝高電壓化方向發展，市場開始要求安裝在車載電動壓縮機、HV加熱器和工業設備逆變器等應用中的功率元件支援高電壓。另一方面為了實現無碳社會，從更節能、簡化冷卻機構、外殼小型化等角度出發，對功率元件的效率提升也提出了強烈要求。此外車載電子產品還需符合車載產品可靠性標準。不僅如此在逆變器和加熱器電路中，更要求功率元件在發生短路時能夠切斷電流，並且需要具有更高的短路耐受能力。在此背景下，ROHM透過改進元件結構，並且採用合適的封裝形式，開發出支援高電壓、實現業界頂級低損耗和高短路耐受能力的第4代IGBT新產品。

第4代1200V IGBT透過改進包括週邊結構在內的元件結構，不僅實現了高達1200V的耐壓能力，並且符合車載電子產品標準可靠性，更實現了10µsec.（Tj＝25℃時）的業界頂級高短路耐受能力，以及低開關損耗和導通損耗特性。另外新產品採用4引腳TO-247-4L封裝，透過確保引腳間的沿面距離*4，可在污染等級為2級的環境*5中支援1100V的有效電壓，與傳統產品相比，可支援更高電壓的應用。由於沿面距離對策是實施在元件上的，因此也有助減輕客戶設計負擔。此外TO-247-4L封裝產品透過增加開爾文射極引腳*6，還實現了高速開關和更低損耗。透過對TO-247-4L封裝新產品、市場競品和傳統產品在三相逆變器中的實際效率進行比較，證實新產品的損耗比市場競品低約24%，比傳統產品低約35%，這將有助實現應用產品高效率驅動。

支持车载应用的新产品与普通产品比较

新產品已經暫以每月100萬個的規模投入量產（樣品價格 1,500日元/個，未稅）。前段製程的生產據點為ROHM Co., Ltd.（日本滋賀工廠），後段製程的生產據點為ROHM Integrated Systems （Thailand） Co., Ltd.（泰國），並已開始透過電商平台銷售。

＜產品陣容＞

Discrete產品

產品型號 Data
Sheet		 集極・射極間
電壓
VCES [V]		 集極電流
IC（TC=100℃）
[A]		 導通損耗
VCE(sat)
（Typ.） [V]		 短路耐受能力
TSC（Tj=25℃）
[µs]		 內建
快速恢復
二極體		 動作溫度
範圍
Tj [℃]		 車載對應
AEC-Q101		 封裝名
[mm]
☆RGA30TRX2HR - 1200 32 1.60 10 - -40
～
＋175		 YES TO-247-4L
TO-247-4L
（16.0×23.45×5.0）
☆RGA30TRX2EHR - YES
☆RGA50TRX2HR - 49 -
☆RGA50TRX2EHR - YES
☆RGA60TRX2HR - 54 -
☆RGA60TRX2EHR - YES
NewRGA80TRX2HR PDF 69 -
NewRGA80TRX2EHR PDF YES
☆RGA30TSX2HR - 1200 32 1.60 10 - -40
～
＋175		 YES TO-247N
TO-247N
（16.0×21.0×5.0）
☆RGA30TSX2EHR - YES
☆RGA50TSX2HR - 49 -
☆RGA50TSX2EHR - YES
☆RGA60TSX2HR - 54 -
☆RGA60TSX2EHR - YES
NewRGA80TSX2HR PDF 69 -
NewRGA80TSX2EHR PDF YES

☆：開發中


裸晶片產品

產品型號 集極・射極間
電壓
VCES [V]		 集極電流
IC（TC=100℃）
[A]		 導通損耗
VCE(sat)
（Typ.） [V]		 短路耐受
能力
TSC
[µs]		 晶片尺寸
X [mm] Y [mm] 厚度[µm]
NewSG8405WN 1200 10 1.55 10 3.94 3.94 130
NewSG8411WN 15 4.49 4.49
NewSG8410WN 25 5.40 5.40
NewSG8415WN 30 5.69 5.69
NewSG8409WN 35 6.00 6.00
NewSG8401WN 40 6.35 6.35
NewSG8406WN 50 7.00 7.00
NewSG8408WN 75 8.49 8.49
NewSG8407WN 100 9.36 9.36
NewSG8412WN 150 11.23 11.23
NewSG8403WN 200 12.84 12.84

＜應用範例＞

◇車載電動壓縮機
◇車載HV加熱器（PTC加熱器、冷卻液加熱器）
◇工業設備逆變器

＜電商銷售資訊＞

開始銷售時間：2024年11月起
電商平台：MOUSER、Digi-Key等。

＜支援資訊＞

透過ROHM官網，可下載透過模擬真實重現產品電氣特性的SPICE模型等電路設計所需資料：
https://www.rohm.com.tw/products/igbt/field-stop-trench-igbt#parametricSearch

＜關於採用RGA系列的SEMIKRON-Danfoss功率半導體模組＞

SEMIKRON-Danfoss額定電流10A～150A的功率半導體模組「MiniSKiiP®」，採用了ROHM的1200V耐壓IGBT「RGA系列」。如欲瞭解詳情，請至以下頁面：
https://www.rohm.com.tw/news-detail?news-title=2023-04-26_news_semikron&defaultGroupId=false

＜關於「EcoIGBT™」品牌＞

EcoIGBT™是由ROHM所開發非常適用於功率元件領域、對耐壓能力要求高的應用的IGBT產品，是包括元件和模組在內的品牌名稱。從晶圓生產到製程、封裝和品質管理方法，ROHM一直在自主開發功率元件產品升級所需的技術。另外ROHM在製造過程中採用的是垂直整合生產體系，確立了功率元件領先企業的地位。

・EcoIGBT™是ROHM Co., Ltd.的商標或註冊商標。

EcoIGBT™

＜名詞解釋＞

*1) 汽車電子產品可靠性標準「AEC-Q101」
AEC是Automotive Electronics Council的縮寫，是大型汽車製造商和美國大型電子元件製造商聯手制定的汽車電子元件可靠性標準。其中Q101是特別針對離散式半導體元件（電晶體、二極體等）而制定的標準。
*2) 短路耐受能力
當負載等短路時，功率元件能夠承受而不至於損壞的時間。
*3) IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體）
同時具有MOSFET的高速開關特性和雙極電晶體的低導通損耗特性的功率電晶體。
*4) 沿面距離
兩個導體之間沿絕緣表面測得的最短距離。
在半導體設計中，為了防止觸電、漏電、半導體產品短路，需要採取確保沿面距離和電氣間隙的絕緣對策。
*5) 污染等級2級的環境
污染等級2級相當於家庭和辦公室等常見的環境，即僅存在乾燥的非導電污染物的狀態。
污染等級是確定元件的電氣間隙和沿面距離時會產生影響的環境等級，根據污染物質的有無、數量和狀態分為1～4級。
*6) 開爾文射極引腳
測量電壓專用的射極引腳。透過使流過電流的射極引腳分離，可以將電流流過時電壓壓降的影響降至更低，實現高速且穩定的開關。

註）「MiniSKiiP®」是SEMIKRON-Danfoss的商標或註冊商標。