ROHM hat AEC-Q101-qualifizierte 1200-V-IGBTs der vierten Generation für die Automobilindustrie entwickelt. Die neuen Bauelemente kombinieren branchenführend* geringe Verluste mit hoher Kurzschlussfestigkeit. Sie eignen sich ideal für elektrische Fahrzeugkompressoren und Hochspannungs-heizungen sowie für industrielle Wechselrichter. Die aktuelle Produktpalette umfasst vier Modelle – RGA80TRX2HR / RGA80TRX2EHR / RGA80TSX2HR / RGA80TSX2EHR - in zwei diskreten Gehäusetypen (TO-247-4L und TO-247N) sowie elf Bare-Chip-Varianten - SG84xxWN – und soll in Zukunft erweitert werden.

Der zunehmende Einsatz höherer Spannungen in Automobilen und Industrieanlagen hat zu einer steigenden Nachfrage nach Stromversorgungen geführt, die mit diesen Spannungen umgehen können. Beispiele hierfür sind elektrische Fahrzeugkompressoren, Hochspannungsheizungen und Wechselrichter für Industrieanlagen. Gleichzeitig gewinnen hocheffiziente Stromversorgungen zur Verbesserung der Energieeffizienz, vereinfachte Kühlmechanismen und kleinere Formfaktoren für eine kohlenstoffarme Gesellschaft zunehmend an Bedeutung. Elektrische Komponenten für Automobile müssen den Kfz-Zuverlässigkeitsstandards entsprechen, während Leistungskomponenten für Wechselrichter und Heizkreise im Falle eines Kurzschlusses den Strom abschalten müssen, was eine hohe Kurzschlusstoleranz erfordert.

Als Reaktion darauf hat ROHM die Struktur der Bauelemente überarbeitet und geeignete Gehäuse konzipiert. So konnten neue IGBTs der vierten Generation entwickelt werden, die für hohe Spannungen geeignet sind und industrieweit niedrige Verluste sowie eine hervorragende Kurzschlusstoleranz aufweisen. Diese Bauelemente erreichen eine branchenführende* Kurzschlussfestigkeit von 10 µs (Tj = 25C) sowie geringe Schalt- und Leitungsverluste bei einer hohen Spannungsfestigkeit von 1200 V. Sie erfüllen aufgrund der überarbeiteten Bauelementestruktur einschließlich des Peripheriedesigns die Automobilstandards. Gleichzeitig können die neuen Produkte im TO-247-4L-Gehäuse mit vier Anschlüssen in einer Umgebung gemäß „Verschmutzungsgrad 2“ mit einer effektiven Spannung von 1100 V betrieben werden. Dabei ist eine ausreichende Kriechstrecke zwischen den Pins gewährleistet. Somit sind Anwendungen mit höheren Spannungen als bei herkömmlichen Produkten möglich.

Die Implementierung von Kriechstreckenmaßnahmen auf der Bauelementeseite verringert den Designaufwand für die Hersteller. Das TO-247-4L-Gehäuse erlaubt durch die Verwendung eines Kelvin-Emitter-Anschlusses ein schnelles Schalten, wodurch die Verluste noch weiter reduziert werden. Vergleicht man den Wirkungsgrad der neuen TO-247-4L-Gehäuse mit konventionellen und Standardprodukten in einem dreiphasigen Wechselrichter, so sind die Verluste gegenüber Standardprodukten um etwa 24 % und verglichen mit konventionellen Produkten um 35 % geringer. Dies trägt zu einem höheren Wirkungsgrad in Antriebsanwendungen bei.

ROHM wird sein Angebot an Hochleistungs-IGBTs weiter ausbauen. Diese fördern die weitere Miniaturisierung und Effizienzsteigerung in Automobil- und Industrieanwendungen.