FAQ

IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极晶体管)的缩写,是一种具有MOS栅极的电压驱动型器件,通过从集电极区注入空穴来实现低导通电压。

RC-IGBT是Reverse Conducting-IGBT的缩写,它是兼具IGBT和Diode(二极管)功能的集成元件。大多数情况下,IGBT和二极管都是反向并联使用的。与传统的IGBT、Diode反向并联相比,将二者集成一体的RC-IGBT具有尺寸更小、安装成本更低等优点。

Melcosim不能计算过调制。
Melcosim的调制率是基于三相调制的,如果空间矢量脉宽调制(SVPWM)及两相调制的调制率与其相同,则可以将其视为相同的输出电压进行对比。
(由于SVPWM和二相调制提供的输出电压较三相调制高出2/√3 = 1.1547倍,所以如果选择SVPWM或二相调制,则调制率最高可指定为1.1547。)

具体情况因产品而异,请具体咨询。

仅定制研发产品支持以芯片或晶圆形式销售。

请具体咨询。

详细信息请参阅应用说明。

详细信息请参阅应用说明,您可选择相应产品查看应用说明。

最大额定值是用以确立限制功能或电子设备限制条件(最大值或最小值)的值。它是针对环境和操作的指定值确定的。因此,超过该最大值或最小值时,无法使用IGBT模块。

SOA是指安全工作区 (Safe Operating Area), 表示下列器件的任何工作模式都不得超过的绝对上限。使用时必须仔细确认各个产品的SOA,在应用条件和设计中留出适当的余量,确保不会超出SOA标准。该余量应针对三种SOA全部覆盖所有可能的应用容差和过载条件等。
个别产品不存在以下规定(或部分规定)。
 ・反向偏置安全工作区 (RBSOA):IGBT关断能力的限制
 ・反向恢复安全工作区 (RRSOA):反向恢复期间续流二极管 (FWDi) 的限制
 ・短路安全工作区 (SCSOA):短路条件下IGBT关断能力的极限

由于IGBT模块和IPM没有防爆结构,一旦功率模块内部的芯片被破坏,桥臂短路,如果系统反向功率较大,则铝线会熔化并产生电弧,此时释放出来的能量可能会使功率模块的外部形状变形或损坏,有时损坏后的材料碎片可能会飞散到周围(爆炸)。
IPM内置短路保护电路,只要设置正确,大多数情况下即使发生短路也能防止芯片损坏。但功率模块外部配备的保护功能(Desat等)决定了保护范围有限。
如果考虑到功率模块可能会破损,则需要采取对策,例如添加电路来切断反向功率,或采用可限制模块受损时的散射范围的结构等。

请务必使用具有良好导热性能的散热膏。
在将模块安装在散热器上时,如果没有抹散热膏,则粘附性会明显变差,热阻值也会增加。
有些产品在出厂时就涂有散热膏(PC-TIM)。

“临时紧固”和“最终紧固”之间不需要间隔时间。
“临时紧固”和“最终紧固”的目的是使模块底板与散热鳍片表面均匀接触(通过散热膏),防止基板开裂。
功率模块通常用多个螺钉固定在散热鳍片上。此时,如果从一开始就以规定的拧紧扭矩拧紧第一颗螺钉,则尚未固定螺钉的部分可能会翘起来。在此状态下,即使继续拧紧第二颗及后续螺钉,模块底板仍会相对于散热鳍片呈倾斜状,这可能会导致冷却(散热)不均匀。
因此,建议采用“临时紧固”和“最终紧固”的两步安装法,即先将所有螺钉临时紧固至规定扭矩的20%或更少,使模块底板和散热鳍片表面基本彼此平行,然后再按规定扭矩进行最终紧固,以达到理想的接触状态。

Long Term DC Stability(长期直流稳定性)的缩写,意思是对宇宙射线所致偶发故障的抵抗力。
宇宙射线是从太空落下的辐射的总称,包括在太空中穿梭或因大气层干扰而产生的次生宇宙射线,据说宇宙射线辐射中的中子是引发故障的原因。

功率模块建议存放于温度5至35°C、湿度45至75%范围内的恒温恒湿条件下。如果实际环境与该温湿度条件差距过大,则可能会降低性能和可靠性。

有条件的建议如此。
安装有模块的设备等在运行时产生热量和振动,受此影响,螺钉的紧固扭矩可能会下降。“重新紧固”的目的是在这种情况下再次施加规定的紧固扭矩,使其保持良好接触状态。
因此,在运行安装有模块的设备等,并导致模块受热和振动后,重新紧固,则紧固效果更好。

通常,IGBT的死区时间可以通过以下公式表示。
t(dead) ≧ tdoff(max) + tf(max)
电路条件不同,则开关时间不同。实际设置死区时间时,必须要在实际运行条件下加以确认。
IPM/DIPIPM在功率模块中内置了功率元件驱动电路,因此还必须考虑电路延迟。本公司已确认在IPM/DIPIPM的建议工作范围内不会发生短路,并设置了建议的死区时间值。

作为标准条件载明的脉冲宽度表示的是栅极的导通脉冲宽度。
在数据表中定义的电压、电流和电路条件下保证10μs的抗短路能力。
换而言之,本公司规定和保证的抗短路能力是元件不造成能量破坏的条件,所以不仅要考虑10μs的时间宽度,还要考虑发生短路时的电能大小(电流×电压×时间)。
另外,tw因产品而异,因此请查看各个数据表和应用说明以了解详细信息。

点击功率器件每页底部的“产品搜索检索”即可显示产品类别。
从以下三种类型中选择合适的产品组:功率模块、大电力功率半导体器件和 HVIC。
出现缩小条件输入画面,在“供给状态”下勾选“即将停产”和“停产品”,输入“型号”等信息,然后点击“检索”,即可显示。

反复通电和非反复通电的定义如下。
 反复通电:结温尚未完全降低时再次通电。
 非反复通电:通电后,结温降到通电前温度后再次通电。
在此定义下,±ICP可保证非反复通电1ms以下的额定值。
但是,即使是±ICP以下,或者仅通电一次,如果“Tjmax:工作结温”或“TC:工作模块温度”等其他最大额定项目超过规定额定值,也不在保修范围内。另外,如果频繁施加大电流,则温度纹波可能会变大。因此,需充分考虑寿命故障。

只要超出±IC的时间在±ICP额定值和条件之内,就可以使用。
三菱电机为其产品规定了最大额定值,确保在此规定内进行设计,以保障质量和可靠性。
由于产品的设计符合市场的高质量要求,因此,根据用户的使用环境与条件,可能会出现产品运行超过最大额定值而不损坏或失效的情况,但这不在三菱电机的保修范围内。
另外,如果频繁施加大电流温度纹波可能会变大。因此,需要充分考虑寿命故障。本公司不拒绝根据客户的具体使用条件扩大保修范围的要求,但本公司将视为定制产品研发项目,在向客户了解详情后,视业务可行性,确定相应方案。

±IC和±ICP表示直流通电时的额定值。而IOP表示的是正弦输出电流的峰值电流。
除了功率芯片(功率器件的组成部分)外,为了进行整体约束,本公司将±IC和±ICP定义为产品的直流电流额定值,同时载明交流电流(正弦波时IO=IOP/√2 Arms) 的额定值。
即使在额定电流内使用,也请不要超过温度额定值等其他最大额定值,并在使用前考虑寿命。

VOT不使用时,请设置为NC(No Connection: 断开)。
由于DIPIPM中的运放输出与VOT端子相连,如果直接连接到控制GND或控制电源,则DIPIPM的电路电流将会增加。

可以与P端子短接使用。该NC引脚未与内部任何部位连接。但是,出货时并不对它与其他端子之间的耐压和绝缘进行全数检查。

关于DIPIPM的VOT(模拟温度输出),检测的是内置LVIC的温度,因此如果DIPIPM的温度逐渐升高,可以考虑对结温Tj和LVIC温度TIC之间的温度相关性进行控制,从而实现温度保护。然而,当结温Tj因短路或过流而迅速上升时,Tj与TIC之间的温差将瞬间增大,结温Tj可能会在VOT上升之前超过最大额定值,从而导致损坏。

DIPIPM的树脂耐漏电起痕性能(CTI值)为 PLC* 等级1 400≦CTI<600。
    * Performance Level Category
有的旧款产品与上述数值或有不同,详情请咨询销售人员。

DIPIPM 600V耐压产品的引脚间距离(2.5mm)参考的是J60335-1(工作电压130V至250V)。根据最新标准(IEC60335-1:2010版),只要确保1.5mm以上便符合标准。但,有的客户公司内部标准往往要求2.5mm,因此对于600V耐压DIPIPM,目前在设计引脚间距时仍以2.5mm为指标。

焊盘形状的注意事项如下。
①在距方针引线对角线约 0.2 mm 处开一个圆孔,使用不会发生图案破裂的焊盘。
②确保爬电距离,并根据需要在图案之间设缝隙。
此外,本公司还有其他评估电路板,可作为参考。最终请根据贵公司标准进行设计。

依据DIPIPM外观标准,允许铜箔存在氧化膜导致的变色。
SLIMDIP、超小型、小型等封装中,铜箔裸露在散热面。铜制品存放在空气中,表面会形成一层很薄的氧化膜。该氧化膜非常薄,会干扰光的波长,因此根据氧化过程中条件的不同,它会呈现出各种颜色。由于氧化膜厚度薄至nm级,所以很难控制由于氧化而产生的颜色,即氧化膜厚度。
该氧化膜很薄,不会影响产品的热阻。另外,这种氧化膜极其牢固且安全,因此无论是何颜色,都不会影响DIPIPM的特性及其长期使用等的可靠性。

DIPIPM的产品型号名称记在所安装的电路板的侧面,因此安装到电路板上后就无法看到产品型号名称。可以通过开孔的方法来确认 DIPIPM 安装电路板上的部分型号名称。产品型号名称的具体标记位置会因封装和系列的不同而有所不同,详情请查看应用说明。
另外,如果是SLIMDIP系列,可以通过SLIMDIP-「L」等型号名称末尾符号来辨别,也可通过螺纹孔等电路板上的开孔来确认。

如果不使用VSC端子,而通过外置电路检测到短路,则请使用大于规定感测电阻的电阻将其下拉。感测电阻值因产品而异,详情请参阅应用说明。
使用CIN端子来启动DIPIPM的SC保护电路时,如果检测到短路,则可以通过向CIN端子施加信号来关断下桥臂的IGBT。如果通过外部分流电阻检测到电流,请使用比较器等向CIN端子施加1V以上(也可以是5V)的电压。另外,如果分流电阻的电压较高,则IGBT的载流能力也会降低。因此,设置阻抗值时,应使分流电阻的电压下降为0.5V左右。

涂覆或灌封的材料种类繁多,建议对您所使用的树脂材料进行充分评估和确认后自行作出判断。
例如,树脂材料会不会进入到DIPIPM和散热片之间,从而影响散热?
   树脂材料会因受热而膨胀或收缩,这是否会对DIPIPM造成较大应力?

已在考虑材料波动和制造波动的基础上,在数据表中载明了热阻的最大值。
为了确保客户可以安全地使用本公司的产品,本公司建议客户在设计散热时考虑最大热阻值。

二维码仅供本公司内部使用,不支持客户对产品进行溯源。

每块评估电路板均有相应的手册,详情请咨询本公司。

从电源短路到DIPIPM被破坏,时间仅为几微秒。保险丝的熔断时间一般为毫秒级,所以无法保护DIPIPM。
但是,如果是为了限制半导体被破坏后后续电流带来的影响及破坏范围,那么使用保险丝是有用的。 一般情况下,根据安全标准,可以在交流线路中放置保险丝,但如果为了最大限度地减少直流母线平滑电容器(电解电容器)的充电电荷对DIPIPM 造成的破坏,则可在电解电容器与DIPIPM之间放置直流保险丝。

随着功率元件的发展,开关过程中的波形(尤其是尾电流)也在不断发生变化。
由于尾电流缩短,因此关断时的锐度已有所改善。这一点可以从 tc(off) 的标准最大值可以设置得较小这一事实来理解。
尾电流占开关损耗的很大一部分,而且温度依赖性大(在高温下往往会变长),因此设置死区时间时,它也是一个需要关注的特性。

如果输入了比推荐使用条件下的PWIN(on)、PWIN(off) 标准最小值更短的脉冲,则可能会出现输出不响应、DIPIPM无反应的情况。另外,有的种类可能会有响应,但启动也会延迟。

在175℃下进行JEITA规定的可靠性测试后,没有出现任何问题,判定为试验通过。
然而,从物理性能上看,树脂的玻璃转化温度低于175℃,因此,虽说已经通过了国际标准规定的可靠性试验,这并不意味着我们可以无条件地说“请放心使用”。
DIPIPM 的用户、用途和使用地区都很广泛,市场缺陷率极低。但截至目前,本公司还没有在175℃这一超出树脂玻璃转化温度的温度下长期使用的市场记录。然而,对于最大结温额定值,本公司特意使用设想了过载情况的“最大瞬时结温”这一瞬时表述。
如果需要上述可靠性测试结果,本公司可以提供试验报告。请客户从确保可靠性的角度出发,自行判断超出150℃但不超过175℃条件下的使用时间。

MSL(Moisture Sensitivity Level:湿气敏感性等级)是一个与吸湿性相关的指标,主要用于经过回流焊的表面贴装产品,提供了不会因回流焊导致内部湿气膨胀而发生外部变形的储存条件。DIPIPM不可进行回流焊接,因而没有对MSL作出规定。由于SOPIPM是表面贴装型,因此相当于JEDEC MSL3。

请将CIN端子与控制GND连接。VSC端子应在大于或等于本公司建议的感测电阻值的条件下连接下拉。

并联时,由于DC特性和SW特性的波动(IC、IGBT延迟时间、图案问题),会导致电流不平衡,大电流流过某些芯片,这可能会导致过流损坏。此外,使用软件纠正SW波动的技术难度较大,并不推荐。

推荐和建议的齐纳二极管并非为了稳定控制电源电压,而是为了防止超过额定电压的浪涌(短时外部过压噪音脉冲)。考虑到吸收浪涌的目的以及波动和温度特性,在经实验结果证明后,本公司推荐使用Vz=24V的齐纳二极管。另外,如果齐纳二极管的允许功耗较小,则当电流流过齐纳二极管时,齐纳电压容易上升,浪涌吸收能力将会下降,因此建议使用1W。

在电路板的组装过程中,如果将散热鳍片安装在DIPIPM上后再进行焊接,当端子宽度较宽时,焊接时的热量散逸到散热器,所以在研发初期,本公司特意将宽度做得较窄。
随着超小型DIPIPM的普及,人们普遍认为,即使充分利用DIPIPM的性能范围,也不会出现可靠性问题,所以大家往往会在使用时设定较高的通电电流值。本公司在接受焊接性能是一种权衡的事实的基础上,决定加宽超小型DIPIPM Ver.7的端子宽度。由原有超小型DIPIPM替换到超小型DIPIPM Ver.7时,请务必确认这一点。即,虽然DIPIPM端子通电时的温升较低,但可焊性可能会变差。

端子的电镀厚度是10µm(typ.)。

像DIPIPM这样将功率芯片与控制电路、保护电路集成在一个封装中的优势有很多。
・通过内置IC监控温度和状态,从而实现快速可靠的保护,并可以将短路耐受时间设置得更短。
・由于短路耐受时间和损耗之间需要权衡,所以DIPIPM的损耗低于IGBT模块。
・无需建立控制电路、保护电路,无需验证栅极驱动能力,无需检测 dV/dt耐受能力等。
以“连接即可使用”为理念,有望进一步提高质量。

尽管DESAT方法的保护范围相当有限,但这一方式相对简单,可用于IGBT模块。
大电流IGBT模块需要在外部加以保护,启动保护需要时间,所以将短路耐受能力设计得较高。因此,电流传感器或DESAT方法使用得越来越多。
另外,在分流方法中,分流电阻部分会产生损耗并产生热量,因此IGBT模块等大电流用途会产生大量热量,所以不适合使用。

本公司完全理解客户对于缩短死区时间的强烈需求,但是客户还是需要根据推荐使用条件设置死区时间。
为了缩短死区时间,本公司正在努力调整ton/toff和降低尾电流等。本公司的死区时间推荐值是在充分考虑了实际存在的波动问题的基础上设定的。因此,该推荐值可以确保在温度范围内不会造成上下桥臂的短路,也不会增加开关损耗,客户可以放心使用。

本公司已经确认,在安装吸收器并使用平面散热器的情况下,±4kV范围内没有问题。
具体因外围电路、散热器形状以及有无绝缘片而不同,因此还需根据贵公司的实际情况确认。

本公司拥有J1系列产品。

它是为逆变器开发的模块,逆变器控制电机,电机直接关系到汽车的行驶、转弯和停止。本公司将车载功率半导体搭载于1997年世界上首辆混合动力汽车上后,就开始批量生产,并基于该技术开发了通用型J1系列。因此,该模块是以工业级IGBT模块为基础研发的可靠性更高的IGBT模块。详情请参阅J1系列应用说明。

车用产品均参照IEC、JEITA和AQG324的可靠性指南进行试验。

J1系列搭载了采用CSTBTTM结构的第7代IGBT,与本公司传统产品J系列相比,集电极与发射极间的饱和电压更低,有助于降低功耗。此外,还采用了集成散热鳍片的直接水冷结构,与传统产品J系列相比,散热性能提高了40%,有助于缩小车用逆变器的体积和提高可靠性。与使用三个传统的2in1产品相比,6in1产品减少了安装面积,有助于实现逆变器的小型化。

采用在沟槽栅上添加电荷存储层的结构(CSTBTTM),改善了关断能量Eoff和集电极-发射极间饱和电压VCEsat之间的权衡性能。此外,IGBT的中心配备了片上温度感测二极管,可以直接测量Tvj。还具有片上电流感测功能。

详见产品数据表。

根据片上温度传感器测量的电压计算 Tvj。

通过连接在电流传感器输出端子和控制端子发射极之间的检测电阻,将电流传感器输出转换为电压,并将其用于过电流保护等。

将用于输入栅极驱动信号和IGBT片上传感器输出等模拟信号的输入和控制系统与用于输入输出数十至数百mA的较大电流的输出系统分开,可以防止输入与控制系统电源、地电位波动而导致的故障。

在逆变器电路等中,为了防止上下桥臂短路,需要在驱动信号序列中设置上下桥臂的暂停时间(死区时间)。

使用本公司的栅极驱动器IC M8160xJFP,可以启动OC、SC、UV和OT中的某一保护功能,并输出Fo。

瞬态热特性请参阅J1系列数据表。

数据表中包含测量电路和测量条件。

型号名称体现了模块类型、额定电流、接线、封装类型、额定电压、系列名称等信息。
以下简单举例说明。详细信息请参阅相应产品的应用说明。

    (例) CM1800HC-66X
      CM:模块类型(IGBT)
      1800:额定电流(1800A)
      H:接线(1in1)
      C:封装类型(AlSiC基础版,6kV绝缘)
      66:额定电压的1/50 (66x50=3300V)
      X:系列名称

数据表中载明的值是推荐标准值和最小值。使用时请确保栅极电阻不低于数据表所载值。
请注意,栅极电阻增大,则开关损耗增加。开关损耗的栅极电阻依赖曲线可以在数据表的特性曲线中查找。

对于HVIGBT,将MOSFET等的内阻作为栅极电阻RG值包含在内是没有问题的。
但需注意的是,半导体的内阻会随着温度等因素的变化而变化。

一般来说,IGBT具有自钳位电压的特性,但如果在HVIGBT模块的推荐驱动条件和电路条件下使用,则不会钳位到静态耐压以下。
但是,在因电流下降率(-di/dt)或电压上升率(dv/dt)过大而启动等情况下,可能会将电压钳位到静态耐压以下。因此,请务必检查驱动条件和电路条件。
另外,即使发生电压钳位,只要电压钳位是非重复的且时间很短,则元件抗破坏能力就不会有问题。