BSM250D17P2E004：高信頼性1700VフルSiCパワーモジュール : 高温高湿環境下で業界最高水準の信頼性を実現

ロームは、屋外発電システムや充放電試験機などの評価装置をはじめとする産業機器用電源のインバータ、コンバータ向けに、業界最高水準*の信頼性を実現した1700V/250A定格保証のフルSiCパワーモジュール「BSM250D17P2E004」を開発しました。
*2018年10月26日 ローム調べ

需要が高まる1700V耐圧フルSiCパワーモジュール

近年、SiCはその省エネ性能から、自動車や産業機器などで1200V耐圧品を中心に採用が進んでいますが、システムの高電圧化にともない1700V耐圧品の需要が高まってきています。しかしながら、1700V耐圧品に関しては、信頼性の観点からSiCでの商品化が難しく、現状では主にIGBTが使用されていました。

今回開発した1700Vモジュールは、新しいチップコーティング材料と工法を導入することで、絶縁破壊を防ぎリーク電流の増加を抑えることに成功しました。また、高温高湿バイアス試験において1,000時間を超えても絶縁破壊を起こさない信頼性を持つことを確認し、1700V/250A定格保証のフルSiCパワーモジュールをリリースしました。

高温高湿環境で業界最高水準の信頼性を確保

1700VフルSiCパワーモジュールBSM250D17P2E004は、チップの保護対策として新しいコーティング材料を用い、新工法を導入したことで、高温高湿バイアス試験（HV-H3TRB：High Voltage High Humidity High Temperature Reverse Bias）をクリアすることができました。

BSM250D17P2E004および同等のIGBTモジュールに対して、85℃/85%の高温高湿環境で1360Vを印加したHV-H3TRB高温高湿バイアス試験を実施しました。その結果、IGBTモジュールは比較的早期に絶縁の劣化もしくは破壊によるリーク電流の増加が認められ1,000時間以内に故障に至りましたが、新開発のSiCパワーモジュールは1,000時間を超えても絶縁破壊が発生せず、高い信頼が確保されていることを確認しました。

さらなるオン抵抗低減により機器の低損失化を推進

BSM250D17P2E004を構成しているのは、すべてローム製のSiC SBD（ショットキーバリアダイオード）とSiC MOSFETです。SiC SBDとSiC MOSFETを最適に配置することで、同等クラスの一般品SiCモジュールに比べてオン抵抗を10%低減することができました。これにより、アプリケーションのエネルギー損失をさらに低減可能です。

＜SiCパワーモジュールのラインアップ＞

品名	絶対最大定格（Ta=25℃）						イン ダク タンス (nH)	パッケージ	サーミスタ	内部回路図※
	VDSS (V)	VGS (V)	ID (A) 〔Tc =60℃〕	Tj max (℃)	Tstg (℃)	Visol (V) 〔AC 1min.〕
BSM080D12P2C008	1200	-6～22	80	175	-40～125	2500	25	C type 45.6x122x17mm	–
BSM120D12P2C005			120
BSM180D12P3C007		-4～22	180
BSM180D12P2E002		-6～22	180				13	E Type 62x152x17mm	○
BSM300D12P2E001			300
BSM400D12P3G002		-4～22	400				10	G Type 62x152x17mm
BSM600D12P3G001			600
BSM250D17P2E004	1700	-6～22	250			3400	13	E Type 62x152x17mm

※ Chopperタイプのラインアップもあり。