罗姆开发出可在高温条件下工作的压铸模类型SiC功率模块

2011-11-19 10:12:25 本站原创

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罗姆株式会社日前面向EV/HEV车（电动汽车/混合动力车）和工业设备的变频驱动，开发出符合SiC器件温度特性的可在高温条件下工作的SiC功率模块。该模块采用新开发的高耐热树脂，世界首家实现了压铸模类型、225℃高温下工作，并可与现在使用Si器件的模块同样实现小型和低成本封装，在SiC模块的普及上迈出了巨大的一步。这种模块是600V/100A三相变频，搭载了罗姆的6个SiC-SBD和6个SiC沟槽MOSFET，经验证工作温度可高达225℃。此外，该模块使用范围可达1200V级。因此，与传统的Si-IGBT模块相比，其损耗大大降低，不仅可实现小型化，而且与以往的母模类型SiC模块相比，还可大幅降低成本。本产品预计于3～4年后达到实际应用阶段。在此基础上，针对搭载了门极驱动器IC的IPM，罗姆还计划使用本技术，开发搭载SiC的压铸模类型DIP型、可高温条件下工作的、使用范围达600V/50A的IPM。

近年来，在迅速发展的EV/HEV车等所代表的电力电子技术领域，要求提供更高功率化、更高效化、更高温工作的元器件，因此，各公司在进行SiC器件开发的同时，都在开发可在高温下高效工作的SiC模块。罗姆于2010年10月世界首次实现将搭载了SiC沟槽MOSFET的模块(600V/450A)和搭载了SiC-SBD（肖特基势垒二极管）的二极管模块(600V/450A)内置于电机并成功驱动。关于模块，由于传统的压铸模类型无法耐受200℃以上的高温，因此长期使用的是耐热特性达250℃材料的母模类型。罗姆一直不懈地推进与母模类型相比有利于小型化、低成本化、量产化的压铸模类型的开发。但是，能在200℃以上温度环境下使用的封装树脂多为硬质材料，存在高温环境下容易开裂等课题，超过200℃的高耐热压铸模类型的开发曾一度陷入困境。此次，罗姆通过树脂的物理特性与模块结构的优化设计，做到了225℃的耐热性和小型化，在世界上最先实现了压铸模类型、在225℃高温下的高功率工作。罗姆将SiC器件本身的特点与此次的新封装类型相结合，与具有相同功能的传统Si-IGBT模块相比，体积更小，仅为1/50，电气特性方面也实现了“全SiC”（沟槽式MOS和SBD）化，因此，开关时间减少了一半，成功的大幅度的提高了速度。

罗姆今后还将继续致力于面向汽车相关市场、其他市场的SiC器件及SiC模块的开发。