采用薄型低电感封装的IGBT模块(2)

上图是在相同的测试装置和测试条件下测得2种器件的关断波形,由图可以得出T1的电压变化率

△Vc1=180V;DLC的电压变化率△Vc2=220V 所以计算得出:

T1封装模块:

di/dt=72A/0.386us=187A/us

△Vc1=L1*di/dt

L1=△Vc1/di/dt=180V/187A/us=960nH

DLC标准封装:

di/dt=72/0.320us=225A/us

△Vc2=L2*di/dt

L2=△Vc2/di/dt=220V/225A/us=978nH

相同的装置的电感是相同的,所以两种模块产生的电感不同，差值为：

△L=978-960=18nH.

•过流关断特性(RBSOA)

图8.RBSOA特性比较（Tj=125℃，Ic=2*Ic*nom;Vcc=600V）

•频率特性

薄型低电感封装设计降低了模块的开关损耗,优化的芯片空间布局减小热阻特性,保证模块具有很好的频率特性.

图9:不同频率下输出电流的比较

8.新型封装更适用于高频快速型IGBT模块

通常在开关频率超过20kHz的应用领域,一般要求功率器件具有优异的开关性能,然而由于这些功率器件所使用系统的不同,主电路和控制方法也随之变化,很多时候不仅需要模块搭载上的高速芯片,同时也需要在高频下封装与设计的最优化,所以T1封装的优势在高频器件上表现的尤其突出,为医疗设备和逆变焊机的使用提供了更大空间.

图10:1200V/75A快速型IGBT开通关断特性(Tj=125℃)

通过测试GF75HF120T1在高温下的开关损耗可以得出,在Vcc=600V,IC=75A时Eon=6.8mJ,Eoff=3.2mJ，总的开关损耗只有10mJ.损耗大大降低,使器件在高频时表现更好的动态特性.

9. 优化安装空间

为了使模块能向更好地散热,基板与散热器之间应有良好的接触, 基板经机械处理后形成曲面，将模块基板安装在散热器上时产生的压力保证了这一接触,标准的孔距80mm可以使用户不需要更改散热器的安装孔,直接安装模块.薄型的外壳高度只要21.5mm,为客户系统设计降低模块安装的高度,缩短了功率端子使用的连接线和铜排.与传统的安装方式并没有发生更多的变化,新的无焊接端子要求安装时力更小和均匀,必须认真精心的操作.

结论:

随着功率市场的发展,越来越要求各种系统如变频器,逆变焊机和UPS小型化,功率密度高,这必然要求新的功率器件往小型化方向发展.南京银茂微电子开发的T1薄型封装模块,大大减小内部电感和热应力,给系统设计者节省了空间,搭载上新的芯片技术,将会在功率市场发挥更大的潜力,对传统封装模块的器件来说也是大的提高.