xEV용 인버터의 소형화에 크게 기여!
2in1 SiC 몰드 타입 신형 모듈 「TRCDRIVE티알씨 드라이브 pack™」 개발
소형 패키지에 제4세대 SiC MOSFET를 내장하여, 업계 최고 수준의 전력 밀도 실현

※2024년 6월 11일 현재 로옴 조사

<개요>

TRCDRIVE pack™

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 300kW까지의 xEV (전동차)용 트랙션 인버터※1에 대응 가능한 2in1※2 사양의 SiC 몰드 타입 모듈 「TRCDRIVE pack™」 제품으로 4개 품번 (750V 2개 품번 : BSTxxxD08P4A1x4, 1,200V 2개 품번 : BSTxxxD12P4A1x1)을 개발하였습니다. TRCDRIVE pack™은 높은 전력 밀도 및 독자적인 단자 배치와 같은 특징으로, 트랙션 인버터에 요구되는 소형화, 고효율화, 공수 삭감과 같은 주요 과제의 해결에 기여합니다.
TRCDRIVE pack™은 트랙션 인버터 구동용으로 개발한 SiC 몰드 타입 모듈의 상표로서, 방열 면적을 최대화하는 로옴의 독자적인 구조를 통해 컴팩트한 패키지를 실현하였습니다. 또한, 낮은 ON 저항의 제4세대 SiC MOSFET를 탑재함으로써 SiC 몰드 타입 모듈 일반품 대비 1.5배 높은 업계 최고 수준의 전력 밀도를 달성하여, xEV용 인버터의 소형화에 크게 기여합니다.
본 모듈은 「Press fit pin」을 사용한 제어용 신호 단자를 모듈 윗면에 배치함으로써 게이트 드라이버 기판을 윗면에서 누르는 것만으로 접속이 가능하여, 실장을 위한 공수를 삭감할 수 있습니다. 또한, 메인 전류 배선에서의 전류 경로 최대화와 배선의 2층 구조에 의한 낮은 인덕턴스 (5.7nH)도 실현하여 스위칭 시의 저손실화에 기여합니다.
본 모듈은 디스크리트 제품과 같은 대량 생산 체제를 확립하여, 일반적인 SiC 케이스 타입 모듈의 기존품 대비 생산 능력을 약 30배 향상시켰습니다. 신제품은 2024년 6월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시 (샘플 가격 : 75,000엔 / 개, 세금 불포함) 하였으며, 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 치쿠고 공장 (후쿠오카) 및 라피스 세미컨덕터 미야자키 공장 (미야자키), 후공정 로옴 본사 주식회사 (교토)입니다. 샘플은 담당 영업이나 로옴 Web 문의 창구를 통해 문의하여 주십시오.

TRCDRIVE pack™の의 특징 / TRCDRIVE pack™과 일반 SiC 모듈의 비교

<배경>

최근, 탈탄소 사회의 실현을 위해 자동차의 전동화가 가속화됨에 따라, 한층 더 고효율로 소형 경량화된 전동 파워 트레인 시스템의 개발이 추진되고 있습니다. 이러한 배경의 키 디바이스로서 주목받고 있는 SiC 파워 디바이스의 경우, 소형화와 저손실화를 동시에 개선하는 것은 어려웠습니다. 로옴은 이러한 과제를 해결하는 디바이스로서 TRCDRIVE pack™을 개발하였습니다.

<제품 라인업>

TRCDRIVE pack™은 2024년 내에 패키지 사이즈 (Small / Large)와 실장 패턴 (TIM : heat dissipation sheet / Ag Sinter)에 따라 12개 제품을 구비하여 전개할 예정입니다. 또한, 모듈에 히트싱크를 탑재한 6in1 제품도 개발중으로, 설계 사양에 따른 신속한 트랙션 인버터 설계 및 모델 전개에 기여하고 있습니다.

품명 절대 최대 정격 (Tj=25℃) Heat Sink
Assembly
Module Type AQG 324
Qualified
VDSS
[V]
RDS(on)
[mΩ]
DC Current
[A]※1
AC Current
[A]※2
NewBST500D08P4A104 750 2.0 506 417 TIM : heat
dissipation sheet
Small A type (Small)
A type (Small)
(41.6mm × 52.5mm)
YES
☆BST500D08P4A114 429 Ag Sinter
NewBST400D12P4A101 1,200 2.8 394 326 TIM : heat
dissipation sheet
☆BST400D12P4A111 336 Ag Sinter
NewBST740D08P4A154 750 1.4 738 634 TIM : heat
dissipation sheet
Large A type (Large)
A type (Large)
(58.6mm × 52.5mm)
☆BST1040D08P4A156 1.0 1,039 736
☆BST740D08P4A164 1.4 738 659 Ag Sinter
☆BST1040D08P4A166 1.0 1,039 771
NewBST580D12P4A151 1,200 1.9 575 475 TIM : heat
dissipation sheet
☆BST780D12P4A153 1.2 778 571
☆BST580D12P4A161 1.9 575 494 Ag Sinter
☆BST780D12P4A163 1.2 778 593

※1 : Tc=60℃, VGS=18V ※2 : Tf=65℃, VDC=800V / 500V, fsw=10kHz, Modulation=0.9, Power factor=0.9

☆ : 개발중
AQG 324는 ECPE (European Center for Power Electronics)에서 책정된 오토모티브용 파워 모듈에 관한 인증 규격.
유럽의 자동차 메이커의 경우, 채용 검토 단계부터 이 규격에 대한 대응이 요구된다.

<어플리케이션 예>

・차량용 트랙션 인버터

<서포트 정보>

로옴은 자사 내부에 모터 시험 장치를 보유하는 등, 어플리케이션 레벨의 서포트에 주력하고 있습니다. TRCDRIVE pack™의 제품을 신속하게 평가 & 도입할 수 있는 각종 서포트 컨텐츠도 구비하여, 시뮬레이션 및 열 설계까지 포함한 풍부한 솔루션으로 신속한 채용을 서포트하고 있습니다. 또한, 더블 펄스 테스트용과 3상 Full-bridge용으로 2종류의 평가 KIT을 구비하여, 실제 회로 조건에 가까운 상태에서 평가가 가능합니다.
상세 내용에 대해서는 담당 영업이나 로옴 Web 문의 창구를 통해 문의하여 주십시오.

TRCDRIVE pack™의 특징

<「EcoSiC™ (에코 에스아이씨)」 브랜드에 대하여>

EcoSiC™는 파워 디바이스 분야에서 실리콘 (Si)을 뛰어넘는 성능으로 주목받고 있는 실리콘 카바이드 (SiC) 소재를 채용한 디바이스의 브랜드입니다. 로옴은 웨이퍼 제조에서 제조 프로세스, 패키징, 품질 관리 방법에 이르기까지 SiC의 진화에 꼭 필요한 기술을 독자적으로 개발하고 있습니다. 또한, 제조 공정에 있어서도 일관 생산 체제를 채용함으로써, SiC 분야의 리딩 컴퍼니로서의 입지를 확립하였습니다.

EcoSiC™

・TRCDRIVE pack™ 및 EcoSiC™는 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

<용어 설명>

※1 : 트랙션 인버터
전동차의 구동용 모터는 위상차 120도의 3상 교류로 구동된다. 이러한 3상 교류를 실현하기 위해 배터리로부터 공급되는 직류를 교류로 변환하는 인버터가 트랙션 인버터다.
※2 : 2in1
직류를 3상 교류로 변환하기 위해서는, 스위칭을 실행하기 위해 1상당 High-side와 Low-side의 MOSFET가 1개씩 필요하다. 이러한 2개의 MOSFET를 1개의 모듈에 탑재한 것이 2in1 구성이다.
구동용 모터의 동작 원리

<리플렛>

Featured Products
트랙션 인버터 구동용
소형 · 고방열 몰드 타입 파워 모듈 개발!
TRCDRIVE pack™ (PDF : 1.1MB)