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NXタイプ
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スタンダードタイプ
スタンダードタイプ
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従来構造(図:三菱電機)
従来構造(図:三菱電機)
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スタンダードタイプの構造(図:三菱電機)
スタンダードタイプの構造(図:三菱電機)
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 三菱電機は、同社の最新世代である第7世代のIGBTを搭載した産業用パワーモジュールを開発した。新しい世代のIGBTを採用すると共に、新しいモジュール構造を適用。パワーモジュールでは一般的な「ベースプレート」と呼ばれる金属板を省いたのが特徴である。

 パワーモジュールでは一般に、IGBTやFWD(free wheeling diode)のチップを絶縁基板に実装し、同基板の下にベースプレートを配置する。絶縁基板は、Al2O3あるいはAlN、Si3N4などを薄いCu板で上下に挟みこむ構造を取る。今回は、絶縁基板のCu部分を厚くし、ベースプレートを省いた。ベースプレートを省くことで、同プレートと絶縁基板を接合していたはんだを不要にし、信頼性を高めたという。加えて、IGBTチップとFWDチップを同一の絶縁基板に実装することで、内部インダクタンスを減らした。従来構造では、IGBTチップとFWDチップをそれぞれ別の絶縁基板に実装し、両基板をワイヤーで接続していた。そのワイヤーを省ける分、内部インダクタンスを削減できる。

 今回開発した新しい産業用IGBTモジュールは、大別して「スタンダード(標準)タイプ」と「NXタイプ」の2つがある。両品種とも、ベースプレートを省いているが、内部構造はやや異なる。