ROHM開(kāi)發(fā)出內置SiC二極管的IGBT（Hybrid IGBT）“RGWxx65C系列”

全球知名半導體制造商ROHM（總部位于日本京都市）開(kāi)發(fā)出650V耐壓、內置SiC肖特基勢壘二極管的IGBT（Hybrid IGBT）“RGWxx65C系列”（RGW60TS65CHR、RGW80TS65CHR、RGW00TS65CHR），且均符合汽車(chē)電子產(chǎn)品可靠性標準“AEC-Q101*1”。該產(chǎn)品適用于以電氣化車(chē)輛為首的電動(dòng)汽車(chē)（xEV）中的車(chē)載充電器和DC/DC轉換器、以及太陽(yáng)能發(fā)電用的功率調節器等處理大功率的汽車(chē)電子設備和工業(yè)設備。

近年來(lái)，在全球“創(chuàng )建無(wú)碳社會(huì )”和“碳中和”等減少環(huán)境負荷的努力中，電動(dòng)汽車(chē)（xEV）得以日益普及。為了進(jìn)一步提高系統的效率，對各種車(chē)載設備的逆變器和轉換器電路中使用的功率半導體也提出了多樣化需求，超低損耗的SiC功率元器件（SiC MOSFET、SiC SBD等）和傳統的硅功率元器件（IGBT、SJ-MOSFET等）都在經(jīng)歷技術(shù)變革。

ROHM致力于為廣泛的應用提供有效的電源解決方案，不僅專(zhuān)注于行業(yè)先進(jìn)的SiC功率元器件，還積極推動(dòng)Si功率元器件和驅動(dòng)IC的技術(shù)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。此次，開(kāi)發(fā)了能夠為普及中的車(chē)載、工業(yè)設備提供更高性?xún)r(jià)比的Hybrid IGBT。

“RGWxx65C系列”是Hybrid型IGBT，在IGBT*2的反饋單元（續流二極管）中采用了ROHM的低損耗SiC肖特基勢壘二極管（SiC SBD），成功大幅降低以往IGBT產(chǎn)品導通時(shí)的開(kāi)關(guān)損耗（以下稱(chēng)“開(kāi)通損耗”*3）。在車(chē)載充電器中采用本產(chǎn)品時(shí)，與以往IGBT產(chǎn)品相比，損耗可降低67％，與超級結MOSFET （SJ-MOSFET）相比，損耗可降低24％，有助于以更高的性?xún)r(jià)比進(jìn)一步降低車(chē)載和工業(yè)設備應用的功耗。

新產(chǎn)品已于2021年3月開(kāi)始出售樣品（樣品價(jià)格：1,200日元/個(gè)，不含稅），預計將于2021年12月起暫以月產(chǎn)2萬(wàn)個(gè)的規模投入量產(chǎn)。另外，在ROHM官網(wǎng)上還免費提供評估和導入本系列產(chǎn)品所需的豐富設計數據，其中包括含有驅動(dòng)電路設計方法的應用指南和SPICE模型等，以支持快速引入市場(chǎng)。

今后，ROHM將繼續開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足各種需求的低損耗功率元器件，同時(shí)，提供設計工具以及各種解決方案，通過(guò)助力應用系統的節能和小型化為減輕環(huán)境負荷貢獻力量。

＜新產(chǎn)品特點(diǎn)＞

●   損耗比以往IGBT產(chǎn)品低67％，為普及中的車(chē)載電子設備和工業(yè)設備提供更高性?xún)r(jià)比

“RGWxx65C系列”是Hybrid型IGBT，在IGBT的反饋單元（續流二極管）中采用了ROHM的低損耗SiC SBD。與以往使用Si快速恢復二極管（Si-FRD）的IGBT產(chǎn)品相比，成功地大幅降低了開(kāi)通損耗，在車(chē)載充電器應用中損耗比以往IGBT產(chǎn)品低67％。與通常損耗小于IGBT的SJ-MOSFET相比，損耗也可降低24％。在轉換效率方面，新產(chǎn)品可以在更寬的工作頻率范圍確保97％以上的高效率，并且在100kHz的工作頻率下，效率可比IGBT高3％，有助于以更高的性?xún)r(jià)比進(jìn)一步降低車(chē)載和工業(yè)設備應用的功耗。

●   符合AEC-Q101標準，可在惡劣環(huán)境下使用

新系列產(chǎn)品還符合汽車(chē)電子產(chǎn)品可靠性標準“AEC-Q101”，即使在車(chē)載和工業(yè)設備等嚴苛環(huán)境下也可以安心使用。

＜Hybrid IGBT“RGWxx65C系列”產(chǎn)品陣容＞

※除了本系列Hybrid IGBT外，產(chǎn)品陣容中還包括使用Si-FRD作為續流二極管的產(chǎn)品和無(wú)續流二極管的產(chǎn)品。

＜應用示例＞

●   車(chē)載充電器

●   車(chē)載DC/DC轉換器

●   太陽(yáng)能逆變器（功率調節器）

●   不間斷電源裝置（UPS）

＜術(shù)語(yǔ)解說(shuō)＞

*1) 汽車(chē)電子產(chǎn)品可靠性標準“AEC-Q101”

AEC是Automotive Electronics Council的縮寫(xiě)，是大型汽車(chē)制造商和美國大型電子元器件制造商聯(lián)手制定的汽車(chē)電子元器件的可靠性標準。Q101是專(zhuān)門(mén)針對分立半導體元器件（晶體管、二極管等）制定的標準。

*2) IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管）、SJ-MOSFET（Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）

兩者均為通常使用Si襯底生產(chǎn)的功率半導體，它們的器件結構不同。IGBT比其他功率半導體的成本更低，但存在需要續流二極管才能工作（需要雙芯片結構才能工作）、關(guān)斷損耗較大的課題；與IGBT相比，SJ-MOSFET無(wú)需續流二極管即可工作（單芯片結構即可工作），而且關(guān)斷損耗較小，但存在難以應對大功率的問(wèn)題。作為一項突破，IGBT的續流二極管采用SiC SBD 而非傳統的Si-FRD，推出了可以降低損耗的Hybrid IGBT。

*3) 開(kāi)通損耗和關(guān)斷損耗

兩者均為晶體管等半導體元件開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的損耗（開(kāi)關(guān)損耗）。開(kāi)通損耗是在元件ON時(shí)產(chǎn)生的損耗，關(guān)斷損耗是在元件OFF時(shí)產(chǎn)生的損耗。理想情況下，這些損耗應該為零，但實(shí)際上，由于結構上的緣故，在ON和OFF之間切換時(shí)，不可避免地會(huì )流過(guò)不必要的電流，從而產(chǎn)生損耗，因此對于功率半導體來(lái)說(shuō)，設法減少這些損耗是非常重要的工作。