大電流化を実現した技術ポイント

ロームは2012年3月に世界で初めて、内蔵するパワー半導体素子をすべてSiCで構成したフルSiCパワーモジュールの量産を開始しました。以来、1200V、300Aまでの製品を展開し、様々な分野で採用が進んでいます。今回、新パッケージの開発により、IGBTモジュール市場の主要な電流定格である100A～600AをカバーするフルSiCパワーモジュールのラインアップを拡充します。これらのモジュールによって、一般的な同等電流定格のIGBTモジュールアプリケーションの大幅な高効率化と小型化が可能です。

電流定格が大きいパワーモジュールは、パッケージの寄生インダクタンスによるスイッチング時のサージ電圧が非常に大きくなります。フルSiCパワーモジュールの大電流化に際しては、SiCパワーデバイスの特長である高速スイッチング性能を最大限に活かすためにも、このサージを低く抑える寄生インダクタンスを低減した新しいパッケージを開発する必要がありました。

今回開発した新パッケージのGタイプは、内蔵するSiCデバイスの配置や配線パターン、端子構造などを最適化することで、従来のパッケージと比較して、パッケージの内部インダクタンスを約23％低減しました。

600Aの大電流化を実現するには、内部インダクタンスの低減に加え、高い放熱性能も必要になります。新製品は、モジュールの放熱性能に大きく寄与するベースプレート部分の平坦性を向上させることにより、ベースプレートと外付けの放熱器や冷却機構間の熱抵抗を57%削減することができました。