2022年8月30日--先進半導體解決方案頂尖供應商瑞薩電子（TSE：6723）宣布開發新一代Si-IGBT（矽絕緣柵雙極電晶體），以提供低功率損耗且小型的封裝。針對新一代電動汽車（EV）逆變器的AE5 IGBT將於2023年上半年開始在瑞薩位於日本那珂市工廠的200和300毫米產線上生產。此外，瑞薩位於日本甲府市工廠新的300毫米功率半導體產線也將從2024年上半年開始量產，以滿足對功率半導體產品不斷增長的需求。
與目前的AE4 IGBT產品相比，AE5製程可降低10%功率損耗，有助於EV開發人員減少電池消耗並增加行駛里程。此外，新產品體積約縮小10%，同時保持高穩健性。瑞薩的新元件通過平衡低功率損耗和穩健性，實現了業界最高水準的IGBT性能。另外，新的IGBT最大限度地減少IGBT之間的參數變化，為並聯運作時提供更高的穩定性，顯著提高模組的性能和安全性。這些特點為工程師設計高性能的小型逆變器提供了更大的靈活性。
瑞薩電源系統業務部副總裁小西 勝也表示：「隨著EV的普及，對車用功率半導體的需求迅速增加。瑞薩的IGBT提供高可靠且強健的電源解決方案，這些解決方案基於我們過去這七年來在車規級電源產品的製造經驗。隨著最新元件即將量產，我們將為未來快速成長的中階EV逆變器提供最佳功能和性價比。」
新一代IGBT（AE5）的主要特點
● 針對400-800V逆變器的四種產品：750V耐壓（220A和300A）和1200V耐壓（150A和200A）。
● 在-40°C至175°C的接面溫度（Tj）範圍內提供穩定的性能。
● 業界最高水準，導通電壓Vce（飽和電壓）為1.3V，這是最小化功率損耗的關鍵。
● 與傳統產品相比，電流密度提高10%，小晶片尺寸（100mm2/300A）針對低功耗和高輸入電阻進行了最佳化。
● 將VGE（off）的參數變化降低至±0.5V，實現穩定的並聯運作。
● 保持反向偏置安全工作區（RBSOA），在175°C接面溫度下最大Ic電流脈衝為600A，在400V下具有4µs的高度穩健短路耐受時間。
● 柵極電阻（Rg）的溫度依賴性降低50%。這最大限度地減少高溫下的切換損耗、低溫下的尖峰電壓和短路耐受時間，支援高性能設計。
● 可提供裸晶（晶圓）。
● 能夠降低逆變器功率損耗，在相同電流密度下與目前的AE4製程相比，效能提高6%，進而使EV能夠行駛更遠的距離及使用更少的電池。
用於EV的逆變器解決方案
在EV中，驅動車輛的馬達由逆變器控制，而IGBT等切換元件對於最小化EV的功耗至關重要，因為逆變器將直流電轉換為電動汽車馬達所需的交流電。為了協助開發人員，瑞薩提供xEV逆變器參考解決方案，這是可直接使用的硬體參考設計，結合了IGBT、微控制器、電源管理IC（PMIC）、柵極驅動器IC和快速恢復二極體（FRD）。瑞薩亦提供xEV逆變器套件，為實際的硬體套件。此外，瑞薩也有馬達參數校正工具和xEV逆變器應用模型和軟體，結合了用於控制馬達的應用模型和範例軟體。瑞薩的這些工具和支援計畫都是為了幫助客戶簡化軟體開發工作。瑞薩預計將新一代IGBT添加到這些軟硬體開發套件中，以在更小的空間內實現更高的功率效率和性能。
供貨
瑞薩現可提供750V耐壓（300A）的樣品，之後將發表其他版本。有關新IGBT的更多資訊，請造訪：https://www.renesas.com/products/automotive-products/automotive-power-devices/automotive-igbt-0。
新産品相關Blog：https://www.renesas.com/us/en/blogs/next-generation-igbtae5-offers-high-efficiency-and-ease-use。
關於瑞薩電子
瑞薩電子（TSE:6723）以完整的半導體解決方案提供值得信賴的嵌入式設計與創新，使數十億相互連結的智慧型裝置能夠改善人們的工作與生活。身為全球微控制器、類比元件、電源IC以及SoC等產品的領導供應商，瑞薩為汽車、工業、基礎設施及物聯網等廣泛的應用範圍提供全面性的解決方案，協助人們實現大無限的未來。欲了解更多資訊，請造訪renesas.com。歡迎訂閱關注LinkedIn 、Facebook、Twitter、 YouTube和Instagram。
