三菱電機發布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帶來更小、更高效的逆變器
J3-T-PM
J3-HEXA-S
J3-HEXA-L
三菱電機集團近日（2024年1月23日）宣布即將推出六款用于各種電動汽車（xEV）的新型J3系列功率半導體模塊，這些模塊采用碳化硅金屬氧化物半導體場效應晶體管 （SiC-MOSFET） 或 RC-IGBT （Si）*1，具有緊湊的設計和可擴展性，可用于電動汽車 （EV） 和插電式混合動力汽車 （PHEV） 的逆變器。所有六款J3系列產品將于3月25日起提供樣品。
高效轉換電力的功率半導體因應脫碳舉措而擴張和多樣化，對可顯著降低功率損耗的SiC功率半導體的需求正在增加。在xEV領域，功率半導體模塊廣泛用于功率轉換設備，例如xEV驅動電機的逆變器。除了延長xEV的續航里程外，還需要緊湊、大功率、高效率的模塊來進一步實現電池和逆變器的小型化。此外，由于為xEV設定了很高的安全標準，驅動電機中使用的功率半導體必須比一般工業應用中使用的功率半導體更可靠。
自1997年率先開始量產用于xEV的功率半導體模塊以來，三菱電機已為提高耐熱循環性等可靠性并解決逆變器小型化等問題的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，作為在汽車市場得到廣泛應用的T-PM的最新一代產品，這兩種模塊使用相同的封裝，使xEV驅動電機逆變器能夠進一步縮小尺寸。此外，三菱電機擁有覆蓋寬容量逆變器的全面功率模塊陣容，有助于延長EV和PHEV的續航里程和降低電力成本，從而為汽車電動化的進一步普及做出貢獻。
新的功率模塊于1月24日至26日在日本東京國際展覽中心舉行的第38屆電子研發、制造和封裝技術博覽會（NEPCON JAPAN 2024）上展出，以及北美、歐洲、中國等地點的其他展覽。
這些SiC產品的開發得到了日本新能源和工業技術開發機構（NEDO）的部分支持。
產 品 特 點
與現有產品相比尺寸縮小約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%，有助于實現更小的xEV逆變器。
由于尺寸縮小，J3-T-PM的電感比現有模塊*2的電感小約30%，支持高速開關。并聯使用多個J3-T-PM能夠進一步降低電感。
SiC-MOSFET可以為EV和PHEV提供更長的續航里程和更低的電力成本——使用兩種類型的半導體元件：SiC-MOSFET和RC-IGBT（Si）
溝槽SiC-MOSFET結合了低損耗和高速驅動，使逆變器體積更小功率損耗更低，從而使EV和PHEV提供更長的續航里程和更低的電力成本。
RC-IGBT（Si）采用了一種新的結構，將IGBT和續流二極管（FWD）結合在一個芯片上，用于更小的模塊，提高了散熱性能，有助于實現更小的xEV逆變器。
具有各種J3-T-PM組合的全面陣容，用于可擴展的xEV逆變器設計
J3-HEXA-S有三個J3-T-PM，J3-HEXA-L有六個J3-T-PM，兩者都配備專有的新型針腳型鋁散熱片，以適應xEV逆變器的各種設計。
J3-HEXA-L與現有同類功率模塊*3相比，熱阻降低了約20%，比另一個現有同類功率模塊*4小約65%，而J3-HEXA-S比現有同類模塊*5小約60%。
*1：Reverse conducting IGBT with one IGBT and one diode on a single chip 在單個芯片上使用一個 IGBT 和一個二極管的反向傳導 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）
*4：六個相距2mm安裝的2in1 J系列T-PM（CT300DJH120；64.0x84.0mm[LxW]）
*5：三個相距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