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ROHM präsentiert neues 1.700-V-SiC-Leistungsmodul
BSM250D17P2E004 erreicht ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit auch unter extremen Bedingungen*

Willich-Münchheide, 13. November 2018 - ROHM kündigt die Entwicklung eines SiC-Leistungsmoduls mit einer Nennspannung von 1.700 V / 250 A an. Das als BSM250D17P2E004 bezeichnete Modul bietet die branchenweit höchste Zuverlässigkeit für Outdoor-Stromversorgungssysteme wie Wechselrichter für Solarstromanlagen und Wandler in industriellen Hochspannungsversorgungen.

In den letzten Jahren kommt SiC aufgrund seiner Energiespareigenschaften zunehmend in 1.200-V-Anwendungen wie Elektrofahrzeugen und Industrieanlagen zum Einsatz. Der Trend zu mehr Leistungsdichte hat zu höheren Systemspannungen geführt und die Nachfrage nach 1.700-V-Produkten gesteigert. Da es jedoch schwer war, eine hohe Ausfallsicherheit zu gewährleisten, wurden typischerweise IGBTs für 1.700-V-Anwendungen bevorzugt.

ROHM war jedoch in der Lage, bei 1.700 V eine hohe Ausfallsicherheit zu erreichen und gleichzeitig sowohl die Energiespareigenschaften seiner populären 1.200-V-Produkte beizubehalten als auch die ersten 1.700-V-SiC-Leistungsmodule erfolgreich zu kommerzialisieren. Das BSM250D17P2E004 basiert auf einer neuen Gehäusekonstruktion und Beschichtungsmaterialien, die dielektrische Durchschläge und einen Anstieg des Leckstroms verhindern. Dies ergibt eine hohe Zuverlässigkeit, die auch nach 1.000 Stunden HV-H3TRB-Test (High Voltage High Humidity High Temperature Reverse Bias) einen dielektrischen Durchschlag vermeidet. Somit ist selbst unter extremen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen eine hohe Spannungsfestigkeit von 1.700 V gewährleistet.

Darüber hinaus konnte durch die Integration von ROHMs bewährten SiC-MOSFETs und SiC-Schottky-Barrier-Dioden im selben Modul und die Optimierung der internen Struktur der Durchlasswiderstand um zehn Prozent gegenüber anderen SiC-Produkten dieser Klasse verringert werden. Dadurch verbessert sich die Energieeinsparung in jeder beliebigen Anwendung.

In Zukunft wird ROHM sein Produktangebot weiter ausbauen. Um den Kunden ein einfaches Testen und Verifizieren seiner SiC-Module zu ermöglichen, bietet das Unternehmen Evaluation-Boards an.

Hauptmerkmale

1. Ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit

Das neueste 1.700-V-Modul verwendet eine neue Gehäusekonstruktion und Beschichtungsmaterialien zum Schutz der Chips. ROHM konnte damit erstmals erfolgreich ein 1.700-V-SiC-Modul kommerzialisieren, das den HV-H3TRB-Zuverlässigkeitstest bestanden hat.
So zeigte das BSM250D17P2E004 beispielsweise bei Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeits-Tests eine hervorragende Zuverlässigkeit ohne Ausfälle, selbst wenn eine Spannung von 1.360 V über mehr als 1.000 Stunden bei 85 °C und 85 % Luftfeuchtigkeit angelegt wird. Herkömmliche IGBT-Module fallen im Gegensatz dazu aufgrund von dielektrischen Durchschlägen typischerweise innerhalb von 1.000 Stunden aus. Um ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit zu erreichen, testete ROHM den Leckstrom der Module in verschiedenen Intervallen mit einem Höchstwert von 1.700 V Sperrspannung.

2.Überragender Durchlasswiderstand trägt zu einer höheren Energieeinsparung bei

Durch die Kombination von ROHMs SiC-Schottky-Barrier-Dioden und MOSFETs im selben Modul kann der Durchlasswiderstand im Vergleich zu anderen Produkten dieser Klasse um zehn Prozent reduziert und somit die Energieeinsparung verbessert werden.

Produktpalette der SiC-Leistungsmodule

Part No. Absolute Maximum Ratings (Ta=25ºC) Inductance
(nH)
Package Thermistor Internal Circuit Diagram
VDSS
(V)
VGS
(V)
ID
(A)
〔Tc
=60℃〕
Tj max
(℃)
Tstg
(℃)
Visol
(V)
〔AC
1min.〕
BSM080D12P2C008 1200 -6 to 22 80 175 -40 to 125 2500 25 C type
45.6x122x17mm
-
BSM120D12P2C005 120
BSM180D12P3C007 -4 to 22 180
BSM180D12P2E002 -6 to 22 180 13 E Type
62x152x17mm
BSM300D12P2E001 300
BSM400D12P3G002 -4 to 22 400 10 G Type
62x152x17mm
BSM600D12P3G001 600

BSM250D17P2E004
1700 -6 to 22 250     3400 13 E Type
62x152x17mm
   

* Chopper types also available. For details, please contact a ROHM sales representative.

Terminologie

Leckstrom
Bezieht sich auf den geringen Strom, der durch den ausgeschalteten Halbleiter fließt, wenn eine Spannung angelegt ist. Durch Unterdrückung des Leckstroms werden Schäden an Komponenten und eine erhöhte Leistungsaufnahme vermieden.
HV-H3TRB-Test (High Voltage High Humidity High Temperature Reverse Bias)
Prüfung zur Beurteilung der Haltbarkeit eines Leistungsbauelements bei Verwendung unter hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit. Mit dem Test lassen sich Fehler wie dielektrischer Durchschlag durch einen Anstieg des Isolationsleckstroms aufgrund von elektrischem Feld und Feuchtigkeit erkennen.

*Laut einer Studie von ROHM vom 13 November 2018

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