Aufgrund seiner Energiesparvorteile findet Siliziumkarbid (SiC) in den letzten Jahren zunehmend Anwendung in 1200-V-Systemen, beispielsweise in Elektrofahrzeugen und Industrieanlagen. Der Trend zu höherer Leistungsdichte führt zu höheren Systemspannungen und damit zu einer steigenden Nachfrage nach 1700-V-Produkten. Die Herausforderung besteht jedoch darin, die erforderliche Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Daher bleiben Silizium-IGBTs die bevorzugte Wahl für 1700-V-Anwendungen.
Als Reaktion darauf hat ROHM bei 1700-V-Geräten eine hohe Zuverlässigkeit erreicht und gleichzeitig die geringen Verluste seiner 
bewährten 1200-V-Produkte beibehalten. Zudem gelang die erste erfolgreiche Kommerzialisierung von SiC-basierten 1700-V-Leistungsmodulen. Das Modul BSM250D17P2E004 nutzt neuartige Konstruktionsverfahren und Mantelmaterialien, um dielektrische Durchschläge zu verhindern und den Anstieg des Leckstroms zu unterdrücken. Dadurch wird eine hohe Zuverlässigkeit erzielt, die selbst nach 1000 Stunden Polarisationsprüfung bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit (HV-H3TRB) keinen dielektrischen Durchschlag aufweist. Dies gewährleistet eine Sperrspannung von bis zu 1700 V, selbst unter extremen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen.
Durch die Integration der bewährten SiC-basierten MOSFETs und Schottky-Dioden von ROHM in ein und dasselbe Modul sowie die Optimierung der internen Struktur wird der Leitungswiderstand im Vergleich zu anderen SiC-Produkten derselben Klasse um 10 % reduziert. Dies führt zu einer deutlichen Energieeinsparung in jeder Anwendung.
Zukünftig werden wir unser Angebot weiter ausbauen, um eine problemlose Nutzung durch unsere Kunden zu gewährleisten, und wir werden daran arbeiten, die Nachfrage zu steigern, indem wir Evaluierungsboards anbieten, die ein einfaches Testen und Verifizieren unserer SiC-Module ermöglichen.
Hauptmerkmale:
1. Höchste Zuverlässigkeit in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit.
Dieses innovative 1700-V-Modul verwendet ein neues Verkapselungsverfahren und neue Mantelmaterialien zum Schutz des Chips. Dadurch konnten wir als erstes Modul ein 1700-V-SiC-Modul erfolgreich kommerzialisieren, das die Zuverlässigkeitsprüfung nach HV-H3TRB bestanden hat.
Beispielsweise zeigte das BSM250D17P2E004 bei Tests unter hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit eine überragende Zuverlässigkeit ohne Ausfälle – selbst bei einer Anwendung von 1360 V über mehr als 1000 Stunden bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit. Im Gegensatz dazu fallen herkömmliche IGBT-Module typischerweise nach weniger als 1000 Stunden aufgrund dielektrischer Durchschläge aus. Um höchste Zuverlässigkeit zu gewährleisten, testete ROHM den Leckstrom der Module in verschiedenen Intervallen bei der höchsten Sperrspannung von 1700 V.
2. Ein höherer Leitungswiderstand trägt zu größeren Energieeinsparungen bei.
Die Kombination von SiC-Schottky-Barrieredioden (von ROHM) und MOSFETs im selben Modul ermöglicht eine Reduzierung des Leitungswiderstands um 10 % im Vergleich zu anderen Produkten seiner Klasse, was zu größeren Energieeinsparungen beiträgt.
Leckstrom-
Terminologie
: Damit ist der geringe Strom gemeint, der aus dem isolierten Bereich eines Leistungshalbleiters austritt. Die Unterdrückung des Leckstroms verhindert Schäden am Gerät und einen erhöhten Energieverbrauch.
Hochspannungs-Sperrschlussprüfung bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur (HV-H3TRB)
Diese Prüfung bewertet die Lebensdauer eines Leistungshalbleiters unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit. Sie dient der Erkennung von Fehlern wie dielektrischem Durchschlag, der durch erhöhten Isolationsleckstrom aufgrund des elektrischen Feldes und der Luftfeuchtigkeit verursacht wird.
