ROHM News Detail

차량용 전동 컴프레서 및 산업기기 인버터 등의 고효율화에 기여
업계 최고 수준※의 저손실 특성 및 높은 단락 내량을 실현한 1200V IGBT 개발

※2024년 11월 7일 로옴 조사

2024년 11월 7일

＜개요＞

Press picture

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 차량용 전동 컴프레서 및 HV 히터, 산업기기 인버터 등을 타겟으로, 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101※1에 준거하고 1200V 내압으로 업계 최고 수준의 저손실 특성과 높은 단락 내량※2을 실현한 제4세대 IGBT※3를 개발하였습니다.
이번에 판매하는 제품은 디스크리트 패키지 (TO-247-4L 및 TO-247N) 2종의 총 4개 기종 「RGA80TRX2HR / RGA80TRX2EHR / RGA80TSX2HR / RGA80TSX2EHR」과 베어칩 11개 기종 「SG84xxWN」이며, 향후 라인업을 한층 더 확충할 예정입니다.
제4세대 1200V IGBT는 외부 구조를 포함한 디바이스 구조를 개선함으로써 1200V의 고내압과 자동차기기 규격의 신뢰성을 확보함과 동시에, 업계 최고 수준의 단락 내량 10µsec. (Tj＝25℃ 시) 및 낮은 스위칭 손실 특성, 낮은 도통 손실 특성을 달성하였습니다. 또한, 4단자를 채용한 TO-247-4L 패키지 제품은 단자간 연면 거리※4를 확보함으로써 오염도 2의 환경※5에서 실효 전압 1100V에 대응할 수 있어, 기존품 대비 고전압 용도에 대응 가능합니다. 연면 거리 대책을 디바이스 측에서 실시함으로써, 메이커의 설계 부하 경감에도 기여할 수 있습니다. 또한, TO-247-4L 패키지 제품의 경우, 켈빈 에미터 단자※6를 추가함으로써 고속 스위칭도 실현하였으며, 한차원 높은 저손실화도 달성하였습니다. 실제로 신제품의 TO-247-4L 패키지 제품과 일반품 및 기존품의 효율을 3상 인버터 조건에서 비교한 결과, 일반품 대비 약 24％, 기존품 대비 약 35％의 손실 저감을 실현하여, 어플리케이션의 고효율 구동에 기여합니다.

자동차기기 대응품의 신제품과 일반품 비교

신제품은 월 100만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 1,500円 / 개, 세금 불포함)을 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정 로옴 주식회사 (시가 공장), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)입니다. 인터넷 판매도 개시하여 Chip 1 Stop™, CoreStaff Online™ 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능합니다.
앞으로도 로옴은 한층 더 고성능 IGBT 제품의 라인업 확충을 추진함으로써 자동차 및 산업기기 어플리케이션의 고효율 구동과 소형화에 기여해 나갈 것입니다.

＜배경＞

최근 자동차나 산업기기에서는 고전압화가 가속화됨에 따라, 차량용 전동 컴프레서나 HV 히터, 산업기기 인버터에 탑재되는 파워 디바이스에도 고전압 대응이 요구되고 있습니다. 한편, 탈탄소 사회 실현을 위한 저전력화, 냉각 기구의 간소화 및 소형화의 관점에서 파워 디바이스의 고효율화에 대한 요구도 높아지고 있습니다. 또한, 자동차 전장 부품에는 자동차기기 신뢰성 규격에 대한 준거도 요구됨과 동시에, 인버터나 히터 회로의 경우 파워 디바이스에 단락 시의 전류 차단이 요구되어, 높은 단락 내량 특성도 구비해야 할 필요가 있습니다.
이러한 상황에서 로옴은 디바이스 구조를 개선하여 적절한 패키지를 채용함으로써, 고전압에 대응하고 업계 최고 수준의 저손실 특성 및 높은 단락 내량 특성을 구비한 제4세대 IGBT를 새롭게 개발하였습니다.

＜제품 라인업＞

디스크리트 제품

품명 데이터
시트		 콜렉터 ·
에미터 전압
VCES [V]		 콜렉터 전류
IC(TC=100℃)
[A]		 도통 손실
VCE(sat)
(Typ.) [V]		 단락 내량
TSC(Tj=25℃)
[µs]		 패스트
리커버리
다이오드 내장		 동작온도
범위
Tj[℃]		 오토모티브 대응
AEC-Q101		 패키지명
[mm]
☆RGA30TRX2HR - 1200 32 1.60 10 - -40
~
＋175		 YES TO-247-4L
TO-247-4L
(16.0×23.45×5.0)
☆RGA30TRX2EHR - YES
☆RGA50TRX2HR - 49 -
☆RGA50TRX2EHR - YES
☆RGA60TRX2HR - 54 -
☆RGA60TRX2EHR - YES
NewRGA80TRX2HR PDF 69 -
NewRGA80TRX2EHR PDF YES
☆RGA30TSX2HR - 1200 32 1.60 10 - -40
~
＋175		 YES TO-247N
TO-247N
(16.0×21.0×5.0)
☆RGA30TSX2EHR - YES
☆RGA50TSX2HR - 49 -
☆RGA50TSX2EHR - YES
☆RGA60TSX2HR - 54 -
☆RGA60TSX2EHR - YES
NewRGA80TSX2HR PDF 69 -
NewRGA80TSX2EHR PDF YES

☆ : 개발중

베어칩 제품

품명 콜렉터 ·
에미터 전압
VCES [V]		 콜렉터 전류
IC(TC=100℃)
[A]		 도통 손실
VCE(sat)
(typ.)[V]		 단락 내량
TSC
[µs]		 칩 사이즈
X [mm] Y [mm] 두께 [µm]
NewSG8405WN 1200 10 1.55 10 3.94 3.94 130
NewSG8411WN 15 4.49 4.49
NewSG8410WN 25 5.40 5.40
NewSG8415WN 30 5.69 5.69
NewSG8409WN 35 6.00 6.00
NewSG8401WN 40 6.35 6.35
NewSG8406WN 50 7.00 7.00
NewSG8408WN 75 8.49 8.49
NewSG8407WN 100 9.36 9.36
NewSG8412WN 150 11.23 11.23
NewSG8403WN 200 12.84 12.84

＜어플리케이션 예＞

◇차량용 전동 컴프레서
◇차량용 HV 히터 (PTC 히터, 쿨런트 히터)
◇산업기기용 인버터

＜온라인 판매 정보＞

판매 시기 : 2024년 10월부터
판매 사이트 :
Chip 1 Stop™, CoreStaff Online™ 등
온라인 부품 유통 사이트에서 순차적으로 판매 예정
판매 제품 : RGA80TRX2HR, RGA80TRX2EHR,
        RGA80TSX2HR, RGA80TSX2EHR

1개부터 구입 가능

  • Chip 1 Stop
  • CoreStaff Online

＜서포트 정보＞

로옴의 공식 Web 사이트에서는, 시뮬레이션으로 제품의 전기적 특성을 정확하게 재현하는 SPICE 모델을 비롯하여 각종 회로 설계에 필요한 자료를 다운로드할 수 있습니다.
https://www.rohm.co.kr/products/igbt/field-stop-trench-igbt#parametricSearch

＜RGA 시리즈를 탑재한 세미크론 댄포스의 파워 반도체 모듈＞

세미크론 댄포스의 정격전류 10A~150A 클래스 파워 반도체 모듈 「MiniSKiiP®」에 로옴의 1200V 내압 IGBT 「RGA 시리즈」가 채용되었습니다. 자세한 사항은 하기 링크를 참조하여 주십시오.
https://www.rohm.co.kr/news-detail?news-title=2023-04-26_news_semikron&defaultGroupId=false

＜「EcoIGBT™ (에코 아이지비티)」 브랜드＞

EcoIGBT™ (에코 아이지비티)는 파워 디바이스 분야에 있어서 고내압이 요구되는 어플리케이션에 최적인 IGBT로, 디바이스와 모듈을 총칭하는 로옴의 IGBT 브랜드입니다. 로옴은 웨이퍼 제조에서 제조 프로세스, 패키징, 품질 관리 방법에 이르기까지 파워 디바이스의 진화에 꼭 필요한 기술을 독자적으로 개발하고 있습니다. 또한, 제조 공정에 있어서도 일관 생산 체제를 채용함으로써, 파워 디바이스 분야의 리딩 컴퍼니로서 입지를 확립하였습니다.

EcoIGBT™

・EcoIGBT™는 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

＜용어 설명＞

※1 : 자동차기기 신뢰성 규격 「AEC-Q101」
AEC는 Automotive Electronics Council의 약자로, 자동차 메이커와 미국의 전자 부품 메이커가 제정한 자동차기기용 전자부품의 신뢰성 규격이다. Q101은 디스크리트 반도체 부품 (트랜지스터, 다이오드 등)에 적용되는 규격이다.
※2 : 단락 내량
부하 등이 단락 (쇼트)될 때, 파워 디바이스가 파괴되지 않고 견디는 시간.
※3 : IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)
MOSFET의 고속 스위칭 특성과 바이폴라 트랜지스터의 낮은 도통 손실 특성을 겸비한 파워 트랜지스터.
※4 : 연면 거리
두개의 도전체 사이의 절연물 표면을 따라 연결되는 최단 거리.
반도체 설계 시에는 전기 충격이나 누전, 반도체 제품의 단락 (쇼트)을 방지하기 위해, 이러한 연면 거리나 공간 거리를 확보하는 절연 대책이 필요하다.
※5 : 오염도 2의 환경
오염도 2는 가정이나 오피스 등 일반적인 환경에 해당되며, 건조한 비도전성의 오염물만이 존재하는 상태.
오염도는 부품의 공간 거리나 연면 거리를 결정할 때 영향을 미치는 환경의 등급이다. 오염 물질의 유무나 양, 상태에 따라 1~4로 분류된다.
※6 : 켈빈 에미터 단자
전압 측정 전용의 에미터 단자. 전류가 흐르는 에미터 단자와 별도로 구성함으로써, 전류가 흐를 때 전압 강하의 영향을 최소한으로 억제할 수 있어, 안정적인 고속 스위칭이 가능하다.

주) 「Chip 1 Stop™」, 「CoreStaff Online™」는 각사의 상표 또는 등록상표입니다.
「MiniSKiiP®」은 세미크론 댄포스의 상표 또는 등록상표입니다.