图5   SLC技术与热循环测试结果

 

       4、第7代1700V IGBT 芯片

 

       第7代IGBT和二极管芯片具有优化的结构，比上一代产品更薄。此外，第7代IGBT通过对直流特性和开关特性的适当折衷进行芯片设计[5]。我们利用三菱电机的Melcosim[7]仿真软件对大功率变换器在典型应用条件下的器件损耗进行了仿真研究。图6给出了1200A/1700V LV100与A公司的传统1400A/1700V模块的结果对比。值得注意的是，在500Hz开关频率下，两者损耗是相当的；然而，由于器件特性的折衷选择与优化的芯片结构，二极管和IGBT的开关损耗均得到显著降低，因此对于高于500Hz开关频率的应用场景，LV100具有更高的效率。例如，在5kHz的开关频率下，LV100可以降低损耗39%。这种损耗降低可以降低对冷却系统的要求，从而降低逆变器的总成本，并实现更高的系统功率密度。

图6  功率损耗对比: 1200A/1700V工业级LV100模块 vs. 竞争对手A1400A/1700V传统模块

 

       5、结 论

 

       一种全新的大功率IGBT模块(工业用LV100)正在开发中。该器件针对大功率应用场景，如新能源领域和工业马达驱动等，进行了优化。该器件的封装尺寸与HVIGBT系列的LV100封装保持一致，并将成为全新的市场认可的标准封装。SLC封装技术实现了无热循环失效的设计，从而大幅提高系统的可靠性。第7代IGBT芯片技术显著降低了开关损耗，使得500Hz以上开关频率应用大为受益。器件内部芯片对称布局提供了极小的杂散电感并确保各个芯片之间的均流效果。因此，该芯片布局可同时用于高速开关的功率半导体器件。