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AEC-Q101에 준거하는 차량용 1200V 내압 IGBT 「RGS 시리즈」 개발
업계 톱 클래스의 낮은 도통 손실로, 어플리케이션의 소형 · 고효율화에 기여

2019년 5월 10일

<개요>

TO-247N

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101※1)에 준거하는 1200V 내압 IGBT 「RGS 시리즈」 4기종을 새롭게 개발하였습니다. 본 시리즈는 전동 컴프레서※2)의 인버터 회로 및 PTC 히터※3)의 스위치 회로에 최적인 제품입니다. 업계 톱 클래스의 낮은 도통 손실※4)을 실현함으로써, 어플리케이션의 소형 · 고효율화에 기여합니다. 또한, 이미 양산중인 650V 제품을 포함하여 총 11종류의 풍부한 라인업으로, 폭넓은 고객 요구에 대응합니다.
본 시리즈는 2019년 1월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 (샘플 가격 750~엔 / 개, 세금 불포함) 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정 라피스 세미컨덕터 미야자키 주식회사 (미야자키), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) (태국)입니다.

<배경>

최근, 환경 의식의 고조 및 연료 가격 상승을 배경으로 자동차의 전동화가 가속화되고 있습니다. 기존의 엔진 탑재 자동차의 경우 컴프레서의 동력원은 엔진이지만, 전동화 차량의 증가에 따라 컴프레서의 전동화도 추진되어 시장이 확대되고 있습니다. 또한, 차량 난방에 있어서도 지금까지는 엔진의 발열이 이용되어 왔지만, PTC 히터를 열원으로 온수를 순환시켜 난방하는 시스템 등의 수요도 증가하고 있습니다. 이러한 어플리케이션의 인버터 회로 및 스위치 회로에 사용되는 반도체는 구동 주파수가 낮아 IGBT가 주류를 이루고 있습니다. 특히 전기자동차에 있어서는 컴프레서 및 히터의 소비전력이 항속 거리에 영향을 미치기 때문에 고효율화가 요구됩니다.
한편, 전기자동차 (EV)는 항속 거리를 늘리기 위해, 탑재 배터리의 용량이 증가하는 경향이 있습니다. 특히 유럽에서는 고전압 (800V) 배터리가 탑재되는 케이스가 증가하고 있어, 한층 더 고내압 및 저손실의 파워 디바이스가 필요시되고 있습니다. 이에 따라, 기존의 650V 내압 IGBT와 더불어, 1200V 내압의 IGBT에 대한 수요도 높아지고 있습니다.
이러한 배경을 바탕으로, 로옴은 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101에 준거하는 1200V 내압 제품을 개발하여, 650V 내압 제품과 함께 라인업을 확충하였습니다. RGS 시리즈는 업계 톱 클래스의 낮은 도통 손실 (Vce(sat.))을 실현하여, 어플리케이션의 소형 · 고효율화에 기여합니다. 또한, 1200V 내압 제품의 단락 내량※5) 시간은 10μsec (Tj=25℃)를 보증하여, 고신뢰성이 요구되는 자동차기기에 안심하고 사용할 수 있습니다.

RGS 시리즈의 특징

<특징>

1. 업계 톱 클래스의 낮은 도통 손실 달성

디바이스 구조의 최적화를 통해, 1200V 내압 제품으로 도통 손실 (VCE(sat.))을 1.70V (typ Tj=25℃)로 저감하여, 타사 동등품 (1200V, 40A 제품) 대비 약 10~15%의 개선을 실현하였습니다.
특히, 전동 컴프레서 및 PTC 히터는 구동 주파수가 낮으므로 스위칭 특성보다 도통 손실이 중요시되고 있어, RGS 시리즈가 고객으로부터 호평을 받고 있습니다.

2. 풍부한 라인업으로 폭넓은 고객 요구에 대응

이번에 1200V 내압 제품을 4기종 출시함에 따라, 650V 내압 제품을 포함하여 총 11종류의 제품을 구비하고 있습니다. IGBT 단품과 환류 다이오드※6) 내장 타입을 구비하고 있으므로, 최적의 디바이스를 선정할 수 있습니다.

풍부한 라인업으로 폭넓은 고객 요구에 대응

 

<타겟 회로 예>

전동 컴프레서 / PTC 히터

<용어 설명>

*1) 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101
AEC는 Automotive Electronics Council의 약자로, 자동차 메이커와 미국의 전자 부품 메이커가 모여 제정한 자동차기기용 전자 부품 신뢰성 규격이다. Q101은 특히 디스크리트 반도체 부품 (트랜지스터 · 다이오드 등)에 특화된 규격이다.
*2) 전동 컴프레서
모터를 내장한 압축기. 주로 하이브리드 자동차 및 전동 자동차 등의 에어컨에 사용된다.
*3) PTC (Positive Temperature Coefficient : 정온도 계수) 히터
PTC 소자에 전류를 흘림으로써 열을 발생시킨다. 저온 시에는 대전류가 흘러 발열량이 커지고, 발열함에 따라 저항치가 증대하고, 이로써 전류가 제한되어 발열량이 억제된다. 이러한 특성을 이용하여 공기나 물을 가열하고, 순환시킴으로써 난방용 열원으로 사용한다.
*4) 도통 손실
MOSFET 및 IGBT 등 트랜지스터는 디바이스 구조 상, 전류가 흐를 때 전압 강하가 발생한다. 도통 손실은 이러한 디바이스의 전압 강하로 인해 발생하는 손실이다.
*5) 단락 내량
디바이스 파괴를 일으키는 단락 (전자회로의 2점이 저저항치의 저항기로 접속)에 대한 내성.
*6) 환류 다이오드
코일에 전류가 흐르면 자계로서 에너지를 축적하므로, 스위치가 OFF되어도 자계를 유지할 수 있도록 전압이 발생한다. 이를 방지하기 위해, 스위칭 소자와 병렬로 삽입하는 다이오드를 뜻한다.
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