瑞萨电子(Renesas Electronics)宣布开发新一代矽绝缘栅双极电晶体(Si-IGBT),以提供低功率损耗且小型的封装。针对新一代电动汽车(EV)逆变器的AE5 IGBT将於2023年上半年开始在瑞萨位於日本那??市工厂的200和300毫米产线上生产。此外,为了满足对功率半导体产品不断增长的需求,瑞萨位於日本甲府市工厂新的300毫米功率半导体产线,也将从2024年上半年开始量产。
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瑞萨开发新一代Si-IGBT,以提供低功率损耗且小型的封装。瑞萨甲府工厂的新300mm产线将生产新的电源产品 |
与目前的AE4 IGBT产品相比,AE5制程可降低10%功率损耗,有助於EV开发人员减少电池消耗并增加行驶里程。此外,新产品体积约缩小10%,同时保持高稳健性。瑞萨的新元件通过平衡低功率损耗和稳健性,实现了高水准的IGBT性能。另外,新的IGBT最大限度地减少IGBT之间的叁数变化,为并联运作时提供更高的稳定性,显着提高模组的性能和安全性。这些特点为工程师设计高性能的小型逆变器提供了更大的灵活性。
瑞萨电源系统业务部??总裁小西 胜也表示:「随着EV的普及,对车用功率半导体的需求迅速增加。瑞萨的IGBT提供高可靠且强健的电源解决方案,这些解决方案基於我们过去这七年来在车规级电源产品的制造经验。随着最新元件即将量产,我们将为未来快速成长的中阶EV逆变器提供最隹功能和性价比。」
在EV中,驱动车辆的马达由逆变器控制,而IGBT等切换元件对於最小化EV的功耗至关重要,因为逆变器将直流电转换为电动汽车马达所需的交流电。为了协助开发人员,瑞萨提供xEV逆变器叁考解决方案,这是可直接使用的硬体叁考设计,结合IGBT、微控制器、电源管理IC(PMIC)、栅极驱动器IC和快速恢复二极体(FRD)。瑞萨亦提供xEV逆变器套件,为实际的硬体套件。
此外,瑞萨也有马达叁数校正工具和xEV逆变器应用模型和软体,结合用於控制马达的应用模型和范例软体。这些工具和支援计画都能帮助客户简化软体开发工作。瑞萨预计将新一代IGBT添加到这些软硬体开发套件中,以在更小的空间内实现更高的功率效率和性能。瑞萨现可提供750V耐压(300A)样品,之後将发表其他版本。
产品特色
● 针对400-800V逆变器的四种产品:750V耐压(220A和300A)和1200V耐压(150A和200A)。
● 在-40。C至175。C的接面温度(Tj)范围内提供稳定的性能。
● 导通电压Vce(饱和电压)为1.3V,这是最小化功率损耗的关键。
● 与传统产品相比,电流密度提高10%,小晶片尺寸(100mm2/300A)针对低功耗和高输入电阻进行了最隹化。
● 将VGE(off)的叁数变化降低至±0.5V,实现稳定的并联运作。
● 保持反向偏置安全工作区(RBSOA),在175。C接面温度下最大Ic电流脉冲为600A,在400V下具有4μs的高度稳健短路耐受时间。
● 栅极电阻(Rg)的温度依赖性降低50%。这最大限度地减少高温下的切换损耗、低温下的尖峰电压和短路耐受时间,支援高性能设计。
● 可提供裸晶(晶圆)。
● 能够降低逆变器功率损耗,在相同电流密度下与目前的AE4制程相比,效能提高6%,进而使EV能够行驶更远的距离及使用更少的电池。