三菱电机新一代大容量功率半导体可满足大型工业设备应用

开发背景

大容量功率半导体模块是大型工业设备的关键部件，主要用于数千瓦乃至数十兆瓦的各种功率变换器。本公司到目前为止一直生产耐压高达6.5 kV、额定电流高达数千安培的产品。

为了扩大可以对应多种应用的功率变换器的产品阵容，满足逆变器的大容量化和高效率化，以及设计高效化和供应稳定化，市场提出了各公司产品封装兼容的要求。

本公司此次为满足市场需求，开发了新一代大容量功率半导体——New Dual X系列 HVIGBT模块。通过配置最新的第7代IGBT和RFC二极管以及采用新型封装，满足逆变器的大容量化和高效率，并采用与其他公司产品相同的外形封装，为逆变器系统的设计高效化做出贡献。

关于样品提供，从2017年3月开始提供3.3kV产品（LV100封装），从2018年开始依次提供1.7kV产品、3.3kV产品（HV100封装）、4.5kV产品和6.5kV产品。此外，1.7kV以下产品也有计划开发。

本产品将在“TECHNO-FRONTIER 2016 -MOTORTECH JAPAN-”（4月20-22日于日本幕张举行）“PCIM※1 Europe 2016”（5月10-12日于德国纽伦堡举行） 以及“PCIM※1 Asia 2016”（6月28-30日于中国上海举行）上展出。

※1　PCIM：Power Conversion Intelligent Motion

图1：LV100封装 6kV 绝缘耐压                                        

图2：HV100封装 10kV绝缘耐压

新品特点

1．降低功率损耗，为逆变器的大容量化和高效率化做出贡献

・通过采用CSTBTTM※2 结构的第7代IGBT和RFC二极管※3，降低功率损耗
・降低内部电感的封装技术，优化产品性能
・扩展AC主功率端子为3个，使电流密度均匀分布，为逆变器的大容量化做出贡献（LV100封装）
※2　载流子存储式沟槽栅型双极晶体管
※3　Relaxed Field of Cathode Diode：通过在阴极部分地增加P层，反向恢复时注入空穴，因而使得恢复波形变得平缓，并且能够抑制电压尖峰。

2．采用相同的外形封装，易于实现逆变器结构设计和扩容
・两种绝缘耐压不同的封装（LV100、HV100）采用相同的外形尺寸
・标准的端子配置，易于并联和扩容
・涵盖最高耐压6.5kV产品的产品阵容
・提高系统结构设计的灵活性和扩展性，可实现逆变器扩容
3．力求成为行业标准的新封装，有助于逆变器的设计高效化
・采用与其他公司产品※4 相同的外形尺寸，同时保证了端子和安装位置的兼容性
※4　Infineon Technologies AG(德国的半导体公司)的产品 XHP2/XHP3

开发品的概要