Full SiC 파워 모듈 라인업 확충
1200V / 300A 대응으로 대전력 어플리케이션에 탑재 실현

2015년 4월 15일

<개요>

BSM300D12P2E001 (E Type)

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 산업기기 및 태양광 발전 파워 컨디셔너 등의 인버터, 컨버터용으로 1200V / 300A 정격의 Full SiC 파워 모듈 「BSM300D12P2E001」을 개발하였습니다.
본 제품은 300A 정격을 실현함으로써 산업기기용 대용량 전원 등, 한층 더 대전력의 어플리케이션에 대한 검토가 가능합니다. 또한, 일반적인 IGBT 모듈에 비해 스위칭 손실을 77% 저감하여, 고주파 구동이 가능하므로, 주변 부품 및 냉각 시스템 등의 소형화에도 기여합니다.
본 모듈은 이미 샘플 출하를 개시하였으며, 6월부터 양산 출하를 시작할 예정입니다. 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 주식회사 (후쿠오카), 후공정 로옴 본사 공장 (교토)입니다.

배경

로옴은 2012년 3월에 세계 최초로, 내장하는 파워 반도체 소자를 모두 실리콘 카바이드로 구성한 Full SiC 파워 모듈 양산을 시작한 이래, 산업기기 등에서 1200V / 120A, 180A 제품이 채용되고 있습니다. 그 저전력 효과를 바탕으로 한층 더 대전류 제품 라인업에 대한 기대가 높아지고 있으나, SiC 제품의 특징인 고속 스위칭 성능을 최대한으로 이끌어내기 위해서도 대전류화 시 과제인 스위칭 시의 서지 전압에 대한 영향을 억제한 신규 패키지 개발이 필요했습니다.
로옴은 칩 배치 및 모듈 내부 구조를 최적화하여, 기존품에 비해 모듈 내부 인덕턴스의 대폭적인 저감에 성공하였습니다. 이에 따라 서지 전압을 억제할 수 있으므로 300A의 대전류화를 실현하였습니다.
앞으로 고내압화에 대응하는 모듈 및 Trench 구조를 채용한 SiC 디바이스를 사용하여 한층 더 대전류 정격을 실현하는 제품을 개발하고, 라인업을 강화해 나갈 것입니다.

한층 더 대전류화! 고내압화! 일반적인 IGBT 대비 스위칭 손실 77% 저감

<특징>

SiC 모듈로 스위칭 손실 저감! 고주파화 가능!

1. 스위칭 손실 저감으로 고주파화 실현

동등한 전류 정격의 IGBT 모듈에 비해 스위칭 손실을 77% 저감하였습니다. IGBT 모듈 대신 사용함으로써 대폭적인 스위칭 손실 저감이 가능하여, 냉각 기구의 소형화가 가능합니다. 또한, 한층 더 고주파 스위칭 동작을 실행함으로써 코일 및 캐패시터와 같은 주변 부품의 소형화도 실현할 수 있습니다. SiC 모듈을 사용함으로써 고효율화와 함께 기기의 소형화에도 기여합니다.

2. 패키지 내부 인덕턴스 저감으로 대전류화 실현

파워 모듈 제품의 대전류 정격화에 따라 스위칭 동작 시의 서지 전압이 커지므로, 패키지 내부의 인덕턴스를 저감할 필요가 있습니다. 본 제품은 내장 SiC 디바이스의 배치, 내부 패턴을 최적화함으로써 기존품에 비해 내부 인덕턴스를 약 50% 저감한 패키지를 개발하여, 300A 정격의 제품화를 실현하였습니다.

제품의 구성

SiC-SBD, SiC-MOSFET, 서미스터 탑재
  • SiC-SBD와 SiC-MOSFET를 탑재한 Full SiC 모듈 제품
  • 표준적인 IGBT 모듈과 동일한 외형의 패키지 사용
  • 서미스터 탑재
  • Tjmax=175℃ 보증

■제품 라인업

품명 절대 최대 정격 (Tj=25℃) RDS(ON)
(mΩ)
패키지 서미스터
VDSS
(V)
VGS
(V)
ID(A)
(Tc=60℃)
Tj
(℃)
Tstg
(℃)
Visol(V)
(AC 1min.)
BSM120D12P2C005 1200 -6 to +22 120 -40 to +150 -40 to +125 2500 50 C type -
BSM180D12P2C101 1200 -6 to +22 180 -40 to +150 -40 to +125 2500 12.8 C type -
NEW
BSM300D12P2E001
1200 -6 to +22 300 -40 to +175 -40 to +125 2500 7.3 E tyle

<용어 설명>

  • 인덕턴스
    흐르는 전류를 변화시킬 때 전자유도에 의해 발생하는 기전력의 크기를 나타내는 양.
  • 서미스터
    온도 변화에 따른 전기 저항 변화가 큰 저항체. 온도를 측정하는 센서로서 이용된다.
  • IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)
    절연 게이트 타입 바이폴라 트랜지스터. 게이트에 MOSFET를 내장한 바이폴라 트랜지스터.
  • MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
    금속 – 산화물 – 반도체 전계 효과 트랜지스터를 뜻하며, FET 중에서는 가장 일반적으로 사용되는 구조. 스위칭 소자로서 사용된다.
  • SBD (Schottky Barrier Diode)
    금속과 반도체를 접촉시킴으로써 쇼트키 접합이 형성되어 정류성 (다이오드 특성)을 얻을 수 있다는 점을 이용한 다이오드.
    소수 캐리어 축적 효과가 없어 고속성이 우수하다는 특징을 지니고 있다.
관련 정보

본 제품에 대한 문의