瑞薩電子推出用于電動汽車逆變器的新一代硅基IGBT

　　全球半導體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子（TSE：6723）今日宣布，推出新一代Si-IGBT（硅基絕緣柵雙極晶體管）器件——該產(chǎn)品以更小的尺寸帶來更低的功率損耗。針對下一代電動汽車（EVs）逆變器應(yīng)用，AE5代IGBT產(chǎn)品將于2023年上半年在瑞薩位于日本那珂工廠的200mm和300mm晶圓線上開始批量生產(chǎn)。此外，瑞薩將從2024年上半年開始在其位于日本甲府的新功率半導體器件300mm晶圓廠加大生產(chǎn)，以滿足市場對功率半導體產(chǎn)品日益增長的需求。

　　與當前一代AE4產(chǎn)品相比，用于IGBT的硅基AE5工藝可將功率損耗降低10%，這一節(jié)能技術(shù)將有助于EV開發(fā)人員節(jié)省電池電量并增加行駛里程。新產(chǎn)品在保持高穩(wěn)健性的同時，體積也縮小了約10%。這款全新瑞薩器件通過在低功率損耗和高穩(wěn)健性的權(quán)衡中取得最佳平衡，實現(xiàn)了IGBT行業(yè)領(lǐng)先的性能水平。這款I(lǐng)GBT最大限度地減少IGBT間的參數(shù)變化，并在IGBT并聯(lián)運行時帶來穩(wěn)定性，從而顯著改善模塊的性能與安全性。這些特性為工程師提供了更大靈活性，幫助其設(shè)計出能夠獲得高性能的小型逆變器。

　　瑞薩電子功率系統(tǒng)業(yè)務(wù)部副總裁小西勝也表示：“隨著電動汽車的普及，帶動了市場對汽車功率半導體需求的迅速攀升。基于我們在過去7年中汽車級功率產(chǎn)品制造的豐富經(jīng)驗，瑞薩的IGBT提供了高度可靠、穩(wěn)健的電源解決方案。隨著最新的器件即將投入量產(chǎn)，瑞薩將為未來有望快速增長的中端EV逆變器市場打造理想的功能和性價比。”

　　新一代IGBT（AE5）的關(guān)鍵特性

　　包含四款針對400-800V逆變器的產(chǎn)品：750V耐壓（220A和300A）及1200V耐壓（150A和200A）

　　在-40°C至175°C的整個工作結(jié)溫（Tj）范圍內(nèi)性能穩(wěn)定

　　業(yè)界高性能水平，導通電壓Vce（飽和電壓）為1.3V（最小化功率損耗的關(guān)鍵值）

　　電流密度比傳統(tǒng)產(chǎn)品高10%，小芯片尺寸（100mm2/300A）針對低功耗和高輸入電阻進行優(yōu)化

　　通過減少對VGE（off）的參數(shù)變化至±0.5V來實現(xiàn)穩(wěn)定的并聯(lián)操作

　　保持反向偏置安全工作區(qū)（RBSOA），在175°C結(jié)溫下最大Ic電流脈沖為600A，在400V下具有4µs的高度穩(wěn)健短路耐受時間

　　柵極電阻（Rg）的溫度依賴性縮減50%，由此最大限度地減少高溫下的開關(guān)損耗、低溫下的尖峰電壓和短路耐受時間，支持高性能設(shè)計

　　可作為裸片（晶圓）提供

　　能夠減少逆變器的功率損失。在相同的電流密度下，與目前的AE4工藝相比功率效率提升6%，使EV能夠用更少的電池行駛更遠的距離

　　EVs的逆變器解決方案

　　在電動汽車中，驅(qū)動車輛的電機由逆變器控制。由于逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為電動車電機所需的交流電，IGBT等開關(guān)器件對于最大限度降低電動汽車的功耗至關(guān)重要。為了幫助開發(fā)者，瑞薩推出了xEV逆變器參考解決方案。此款硬件參考設(shè)計結(jié)合了IGBT、微控制器、電源管理IC（PMIC）、柵極驅(qū)動器IC和快速恢復二極管（FRD）。瑞薩還提供xEV逆變器套件，作為參考設(shè)計的硬件實現(xiàn)。此外，瑞薩推出了一款電機參數(shù)校準工具，以及結(jié)合了電機控制應(yīng)用模型與示例軟件的xEV逆變器應(yīng)用模型和軟件。這些工具和支持程序旨在助力用戶簡化其軟件開發(fā)工作。瑞薩還計劃將新一代IGBT加入到這些硬件和軟件開發(fā)套件中，以便在更小的空間內(nèi)達成更卓越的電源效率與性能。

　　供貨信息

　　瑞薩750V耐壓版本和300A的樣品現(xiàn)已開始供貨，并計劃在未來發(fā)布其它版本。