高いサージ電流耐量で産業用機器の高信頼性化に貢献する3300V耐圧SiC MOSFETモジュールの発売について
2026年9月24日
東芝デバイス＆ストレージ株式会社
当社は、鉄道車両や再生可能エネルギー発電システム、電力変換システムなどの産業用機器向けに、当社第3世代のシリコンカーバイド (SiC) MOSFETチップを搭載したドレイン・ソース間電圧定格3300V、ドレイン電流 (DC) 定格800AのDual SiC MOSFETモジュール「IX800FXF2YMS4」を製品化し、ラインアップを拡充しました。新製品では、サージ電流耐量の指標の1つである電流2乗時間積 (ダイオード) (I2t) 特性を製品仕様として規定しました。
近年、鉄道車両向けインバーター・コンバーター、再生可能エネルギー発電システム、産業用モーター制御機器などの産業用機器では、高効率化や小型化に加え、システムの信頼性向上に対する要求が高まっています。これらの機器のシステムでは、異常時にパワー半導体モジュールに大きなサージ電流が流れる場合があり、サージ電流に対する十分な耐量が求められています。
新製品は、搭載するSiCチップ設計の最適化により、異常時にダイオード部に流れるサージ電流に対する耐量の指標であるI2t特性として300kA2s[注1]を実現しました。
また、ドレイン・ソース間オン電圧 (センス端子) (VDS(on)sense) は1.4V (typ.)[注2]と低く、導通損失を低く抑えることができます。さらに、ターンオンスイッチング損失 (Eon) は185mJ (typ.)[注3]、ターンオフスイッチング損失 (Eoff) も175mJ (typ.)[注3]と低く、スイッチング損失を低く抑えることができます。
これらの特長により、機器の高信頼性化、高効率化、冷却装置の小型化に貢献します。
新製品は、取り付け互換性に優れたiXPLV™[注4]パッケージを採用しています。iXPLV™パッケージは、Ag焼結接合技術を適用しており、SiCチップとの接合部の耐熱性と信頼性を高め、産業用機器で求められるチャネル温度定格175°Cを実現しています。
iXPLV™パッケージの当社SiC MOSFETモジュールは、既存製品を含めて4製品のラインアップとなりました。これにより、製品選択の幅が広がります。
当社は今後も、産業用機器向けSiC MOSFETモジュールのラインアップ拡充を進め、機器仕様や用途に応じた製品選択の幅を広げていくとともに、産業用機器の高信頼性化、高効率化、小型化に貢献していきます。
[注1] 測定条件 : Tch(initial)=175°C、VGS=-6V、正弦半波10ms 1パルス、F.R.=1%
[注2] 測定条件 : ID=800A、VGS=+20V、Tch=25°C
[注3] 測定条件 : VDD=1800V、ID=800A、VGS=+20V/-6V、Cgs=100nF、RG(on)=1.2Ω、RG(off)=1.2Ω、Tch=175°C、LS≈70nH
[注4] iXPLV™ : intelligent fleXible Package Low Voltageの略
応用機器
産業用機器
- 鉄道車両向けインバーター・コンバーター
- 再生可能エネルギー発電システム
- 電力変換システム (半導体変圧器 (SST)[注5]、無停電電源装置 (UPS)、エネルギー貯蔵システム (ESS) など)
- 産業用モーター制御機器など
[注5] 半導体変圧器 (SST) : SSTはSolid-State Transformerの略、パワー半導体を用いて小型で高効率な電圧変換と高度な電力制御を実現する次世代変圧器
新製品の主な特長
- 電流2乗時間積 (ダイオード) 定格を規格化：I2t=300kA2s
- 低いドレイン・ソース間オン電圧 (センス端子) : VDS(on)sense=1.4V (typ.)
- 低いスイッチング損失 : Eon=185mJ (typ.)、Eoff=175mJ (typ.)
- チャネル温度定格 : Tch=175°C
- iXPLV™パッケージを採用
新製品の主な仕様
(特に指定のない限りTc=25°C)
| 品番 | IX800FXF2YMS4 | |||
|---|---|---|---|---|
| パッケージ | 名称 | iXPLV™ | ||
| サイズ (mm) | Typ. | 144×99.5×40 | ||
| 絶対最大定格 | ドレイン・ソース間電圧 VDSS (V) | 3300 | ||
| ゲート・ソース間電圧 VGSS (V) | +25/-10 | |||
| ドレイン電流 (DC) ID (A) | 800 | |||
| ドレイン電流 (パルス) IDP (A) | 1600 | |||
| チャネル温度 Tch (°C) | 175 | |||
| 絶縁耐圧 Visol (Vrms) | AC、60s | 6000 | ||
| 電流2乗時間積 (ダイオード) I2t (kA2s) | Tch(initial)=175°C、VGS=-6V、正弦半波10ms 1パルス、F.R.=1% | 300 | ||
| 電気的特性 | ドレイン・ソース間オン電圧 (センス端子) VDS(on)sense (V) |
ID=800A、VGS=+20V、 Tch=25°C |
Typ. | 1.4 |
| ソース・ドレイン間オン電圧 (センス端子) VSD(on)sense (V) |
IS=800A、VGS=+20V、 Tch=25°C |
Typ. | 1.4 | |
| ソース・ドレイン間オフ電圧 (センス端子) VSD(off)sense (V) |
IS=800A、VGS=-6V、 Tch=25°C |
Typ. | 2.2 | |
| 寄生インダクタンス LsPN (nH) | P端子-N端子間 | Typ. | 12 | |
| ターンオンスイッチング損失 Eon (mJ) |
VDD=1800V、ID=800A、VGS=+20V/-6V、Cgs=100nF、RG(on)=1.2Ω、RG(off)=1.2Ω、Tch=175°、CLS≈70nH | Typ. | 185 | |
| ターンオフスイッチング損失 Eoff (mJ) |
Typ. | 175 | ||
応用回路例
注 : この応⽤回路例は参考例であり、量産設計に際しては⼗分な評価を⾏ってください。また、⼯業所有権の使⽤の許諾を⾏うものではありません。
新製品の詳細については下記ページをご覧ください。
IX800FXF2YMS4
当社のSiCパワーデバイスについては下記ページをご覧ください。
SiCパワーデバイス
お客様からの製品に関するお問い合わせ先：
パワー＆小信号営業推進部
Tel: 044-548-2216
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