三菱電機(jī)發(fā)布J3系列SiC和Si功率模塊樣品

六種緊湊型T-PM及模塊陣容

將為xEV帶來(lái)更小、更高效的逆變器

J3-T-PM

J3-HEXA-S

J3-HEXA-L

三菱電機(jī)集團(tuán)近日（2024年1月23日）宣布即將推出六款用于各種電動(dòng)汽車（xEV）的新型J3系列功率半導(dǎo)體模塊，這些模塊采用碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 （SiC-MOSFET） 或 RC-IGBT （Si）*1，具有緊湊的設(shè)計(jì)和可擴(kuò)展性，可用于電動(dòng)汽車 （EV） 和插電式混合動(dòng)力汽車 （PHEV） 的逆變器。所有六款J3系列產(chǎn)品將于3月25日起提供樣品。

高效轉(zhuǎn)換電力的功率半導(dǎo)體因應(yīng)脫碳舉措而擴(kuò)張和多樣化，對(duì)可顯著降低功率損耗的SiC功率半導(dǎo)體的需求正在增加。在xEV領(lǐng)域，功率半導(dǎo)體模塊廣泛用于功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，例如xEV驅(qū)動(dòng)電機(jī)的逆變器。除了延長(zhǎng)xEV的續(xù)航里程外，還需要緊湊、大功率、高效率的模塊來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電池和逆變器的小型化。此外，由于為xEV設(shè)定了很高的安全標(biāo)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)中使用的功率半導(dǎo)體必須比一般工業(yè)應(yīng)用中使用的功率半導(dǎo)體更可靠。

自1997年率先開始量產(chǎn)用于xEV的功率半導(dǎo)體模塊以來(lái)，三菱電機(jī)已為提高耐熱循環(huán)性等可靠性并解決逆變器小型化等問(wèn)題的xEV提供了大量功率模塊，并已搭載在各種EV和HEV中。

此次，三菱電機(jī)將推出配備SiC-MOSFET或RC-IGBT（Si）的J3系列緊湊型模塊，作為在汽車市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用的T-PM的最新一代產(chǎn)品，這兩種模塊使用相同的封裝，使xEV驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器能夠進(jìn)一步縮小尺寸。此外，三菱電機(jī)擁有覆蓋寬容量逆變器的全面功率模塊陣容，有助于延長(zhǎng)EV和PHEV的續(xù)航里程和降低電力成本，從而為汽車電動(dòng)化的進(jìn)一步普及做出貢獻(xiàn)。

新的功率模塊于1月24日至26日在日本東京國(guó)際展覽中心舉行的第38屆電子研發(fā)、制造和封裝技術(shù)博覽會(huì)（NEPCON JAPAN 2024）上展出，以及北美、歐洲、中國(guó)等地點(diǎn)的其他展覽。 

這些SiC產(chǎn)品的開發(fā)得到了日本新能源和工業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）的部分支持。

產(chǎn) 品 特 點(diǎn)

與現(xiàn)有產(chǎn)品相比尺寸縮小約60%

J3壓注模功率模塊（J3-T-PM）可以焊接到散熱器上，與可比現(xiàn)有功率模塊*2*3相比，熱阻降低約30%，尺寸縮小約60%，有助于實(shí)現(xiàn)更小的xEV逆變器。

由于尺寸縮小，J3-T-PM的電感比現(xiàn)有模塊*2的電感小約30%，支持高速開關(guān)。并聯(lián)使用多個(gè)J3-T-PM能夠進(jìn)一步降低電感。

SiC-MOSFET可以為EV和PHEV提供更長(zhǎng)的續(xù)航里程和更低的電力成本——使用兩種類型的半導(dǎo)體元件：SiC-MOSFET和RC-IGBT（Si）

溝槽SiC-MOSFET結(jié)合了低損耗和高速驅(qū)動(dòng)，使逆變器體積更小功率損耗更低，從而使EV和PHEV提供更長(zhǎng)的續(xù)航里程和更低的電力成本。

RC-IGBT（Si）采用了一種新的結(jié)構(gòu)，將IGBT和續(xù)流二極管（FWD）結(jié)合在一個(gè)芯片上，用于更小的模塊，提高了散熱性能，有助于實(shí)現(xiàn)更小的xEV逆變器。
 

具有各種J3-T-PM組合的全面陣容，用于可擴(kuò)展的xEV逆變器設(shè)計(jì)

J3-HEXA-S有三個(gè)J3-T-PM，J3-HEXA-L有六個(gè)J3-T-PM，兩者都配備專有的新型針腳型鋁散熱片，以適應(yīng)xEV逆變器的各種設(shè)計(jì)。

J3-HEXA-L與現(xiàn)有同類功率模塊*3相比，熱阻降低了約20%，比另一個(gè)現(xiàn)有同類功率模塊*4小約65%，而J3-HEXA-S比現(xiàn)有同類模塊*5小約60%。

*1：Reverse conducting IGBT with one IGBT and one diode on a single chip 在單個(gè)芯片上使用一個(gè) IGBT 和一個(gè)二極管的反向傳導(dǎo) IGBT

*2：2in1 J系列 T-PM(CT300DJH120)

*3：6in1 J1系列絕緣基板集成鋁散熱片功率模塊（CT700CJ1A060-A）

*4：六個(gè)相距2mm安裝的2in1 J系列T-PM（CT300DJH120；64.0x84.0mm[LxW]）

*5：三個(gè)相距2mm安裝的2in1 J系列T-PM（CT300DJH120；64.0x84.0mm[LxW]）

*6：Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment