瑞薩電子(Renesas)宣布開發新一代矽絕緣柵雙極電晶體(Si-IGBT),以提供低功率損耗且小型的封裝。針對新一代電動汽車(EV)逆變器的AE5 IGBT將於2023年上半年開始在瑞薩位於日本那珂市工廠的200和300毫米產線上生產。此外,瑞薩位於日本甲府市工廠新的300毫米功率半導體產線也將從2024年上半年開始量產,以滿足對功率半導體產品不斷增長的需求。
與目前的AE4 IGBT產品相比,AE5製程可降低10%功率損耗,有助於EV開發人員減少電池消耗並增加行駛里程。此外,新產品體積約縮小10%,同時保持高穩健性。瑞薩的新元件通過平衡低功率損耗和穩健性,實現了業界最高水準的IGBT性能。另外,新的IGBT最大限度地減少IGBT之間的參數變化,為並聯運作時提供更高的穩定性,顯著提高模組的性能和安全性。這些特點為工程師設計高性能的小型逆變器提供了更大的靈活性。
瑞薩電源系統業務部副總裁小西勝表示,隨著EV的普及,對車用功率半導體的需求迅速增加。瑞薩的IGBT提供高可靠且強健的電源解決方案,這些解決方案基於我們過去這七年來在車規級電源產品的製造經驗。隨著最新元件即將量產,我們將為未來快速成長的中階EV逆變器提供最佳功能和性價比。
新一代IGBT的主要特點:針對400-800V逆變器的四種產品,可在-40°C至175°C的接面溫度(Tj)範圍內提供穩定的性能,和保持反向偏置安全工作區(RBSOA),在175°C接面溫度下最大Ic電流脈衝為600A,在400V下具有4µs的高度穩健短路耐受時間。此外, 柵極電阻(Rg)的溫度依賴性降低50%。這最大限度地減少高溫下的切換損耗、低溫下的尖峰電壓和短路耐受時間,支援高性能設計。且能夠降低逆變器功率損耗,在相同電流密度下與目前的AE4製程相比,效能提高6%,進而使EV能夠行駛更遠的距離及使用更少的電池。