三菱電機推出新一代功率半導體模塊

三菱電機株式會社推出新一代功率半導體模塊：第6代NX系列IGBT模塊。第6代NX系列IGBT模塊用于驅動一般工業變頻器，實現了在變頻運行下世界最低的電力損耗。首先面世的將是由6單元組成的1200/150A模塊。今后將會陸續推出不同單元組成、不同電流等級的新產品，以豐富該系列產品的產品線。

近年來，為了提高能源利用的效率，在機器的驅動和控制里常用到電源頻率可隨著負載狀態而改變的變頻器。驅動變頻器要用到IGBT和二極管等的功率半導體。于是，集這些必要元件于一體的IGBT模塊應用越來越廣泛。

模塊決定變頻器的功率損耗，三菱電機致力于降低產品的損耗，研發出具有載流子蓄積層結構的溝槽型CSTBT(Carrier Stored Trench Gate Bipolar Transistor)，開發出了高性能IGBT模塊。新一代IGBT模塊通過改進CSTBT的元胞結構，在確保安全工作區的前提下降低了通態電阻。同時，模塊里搭載了新開發的具有較低的通態壓降的續流二極管。通過這些措施，在變頻運行時新產品的功耗比傳統產品降低約20％。例如：1200V/150A的IGBT模塊應用于30kW的變頻器，功耗可從200W減少到160W。

NX系列產品在統一了模塊的尺寸之外，還可提供針腳式或螺釘式管腳(電極)，以方便客戶的選擇和使用。此外，該系列產品與三菱電機第五代產品具有互換性，可簡化變頻器的設計。

在新開發的第6代IGBT芯片上,采用了“摻雜物濃度最優化”結構以改善短路耐量，以及可以大大減小通態壓降的“晶片精細化加工”兩項新技術。IGBT硅片中插入電晶體元胞的個數決定流過電流的難易程度，因此如何在IGBT硅片狹窄的溝槽間增加更多的電晶體元胞變得相當重要。新開發的IGBT硅片的溝槽間距由以前的4μm變窄到2.4μm，從而使大致可推測通電損失的通態阻抗減小約20％。該技術可以很好地降低通態阻抗，不過也會導致使安全工作區減小的問題。“摻雜物濃度最優化”技術正是為抑制這一問題而開發。