東芝デバイス＆ストレージ株式会社
＜新製品ニュース＞

産業用機器の高効率化・小型化に貢献する業界初の2200V耐圧Dual シリコンカーバイド (SiC) MOSFETモジュール開発について

東芝デバイス＆ストレージ株式会社

2023年8月29日

東芝デバイス＆ストレージ株式会社

これは、産業用機器の高効率化・小型化に貢献する業界初の2200V耐圧Dual シリコンカーバイド (SiC) MOSFETモジュール開発についての画像です。

当社は、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チップを搭載した業界初[注1]の2200V耐圧、ドレイン電流 (DC) 定格250AのDual SiC MOSFETモジュール「MG250YD2YMS3」を開発しました。新製品は、DC1500Vで使用する太陽光発電、エネルギー貯蔵システムなどのアプリケーションに適しています。本日から量産出荷を開始します。

これまで太陽光発電、エネルギー貯蔵システムなどのアプリケーションは、一般的にDC1000V以下で使用されていました。そのため、アプリケーションに使用するパワーデバイスは、1200V耐圧または1700V耐圧製品が主流でした。しかし、今後、DC1500Vのアプリケーションが多用される見込みから、業界初の2200V耐圧製品をリリースしました。

新製品は、ドレイン・ソース間オン電圧 (センス端子) を0.7V (typ.)[注2]と低くし、低導通損失を実現しました。また、ターンオンスイッチング損失を14mJ (typ.)[注3]、ターンオフスイッチング損失を11mJ (typ.)[注3]と低くし、一般的なSi (シリコン) IGBTモジュールと比べて約90%[注4]のスイッチング損失低減を実現しました。これにより、機器の高効率化に貢献します。さらに、低スイッチング損失を実現することで従来の3レベル回路ではなく、モジュール搭載数が減少する2レベル回路を構成することができ、機器の小型化に貢献します。

当社は、今後もさまざまな電流値を展開した製品ラインアップを拡充し、産業用機器の高効率化、小型化のニーズに対応していきます。

[注1] Dual SiC MOSFETモジュールにおいて。2023年8月現在、当社調べ。
[注2] 測定条件: ID=250A、VGS=+20V、Tch=25°C
[注3] 測定条件: VDD=1100V、ID=250A、Tch=150°C
[注4] 2300V定格 Siモジュールと今回開発したオールSiC MOSFETモジュールのスイッチング損失比較。2023年8月現在、当社調べ。
　　 （2300V定格 Siモジュールの性能値は、2023年3月時点で発表されている学会論文に基づき、当社が推計。）

応用機器

産業用機器

  • 再生可能エネルギー発電システム（太陽光発電など）
  • エネルギー貯蔵システム
  • 産業用モーター制御機器
  • 高周波絶縁DC-DCコンバーターなど

新製品の主な特長

  • ドレイン・ソース間オン電圧 (センス端子) が低い:
    VDS(on)sense=0.7V (typ.) (ID=250A、VGS=+20V、Tch=25°C)
  • ターンオンスイッチング損失が低い:
    Eon=14mJ (typ.) (VDD=1100V、ID=250A、Tch=150°C)
  • ターンオフスイッチング損失が低い:
    Eoff=11mJ (typ.) (VDD=1100V、ID=250A、Tch=150°C)
  • 寄生インダクタンスが低い:
    LsPN=12nH (typ.)

新製品の主な仕様

（特に指定のない限り、Tc=25°C）

品番 MG250YD2YMS3
当社パッケージ名称 2-153A1A
絶対最大定格 ドレイン・ソース間電圧 VDSS (V) 2200
ゲート・ソース間電圧 VGSS (V) +25/-10
ドレイン電流 (DC) ID (A) 250
ドレイン電流 (パルス) IDP (A) 500
チャネル温度 Tch (°C) 150
絶縁耐圧 Visol (Vrms) 4000
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=250A、VGS=+20V、
Tch＝25°C		 Typ. 0.7
ソース・ドレイン間オン電圧 (センス端子)
VSD(on)sense (V)		 IS=250A、VGS=+20V、
Tch＝25°C		 Typ. 0.7
ソース・ドレイン間オフ電圧 (センス端子)
VSD(off)sense (V)		 IS＝250A、VGS=-6V、
Tch＝25°C		 Typ. 1.6
ターンオンスイッチング損失
Eon (mJ)		 VDD=1100V、ID=250A、
Tch＝150°C		 Typ. 14
ターンオフスイッチング損失
Eoff (mJ)		 Typ. 11
寄生インダクタンス LsPN (nH) Typ. 12

新製品の詳細については下記ぺージをご覧ください。

MG250YD2YMS3

当社のSiCパワーデバイスの詳細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

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　　パワーデバイス営業推進部

　　Tel: 044-548-2216

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この情報は、東芝デバイス＆ストレージ株式会社のホームページに基づいて掲載しており、最新の情報は下記URLからご確認ください。
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/company/news/news-topics/2023/08/sic-power-devices-20230829-1.html

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