~業(yè)內(nèi)出色的降噪特性和低損耗特性兼具的600V耐壓IGBT IPM~

ROHM于2021年4月宣布推出600V耐壓IGBT IPM（Intelligent Power Module）新產(chǎn)品“BM6337x系列”，隨后又新增了“BM6357x系列”。BM6337x/BM6357x系列同時(shí)擁有業(yè)內(nèi)出色的降噪特性和低損耗特性，有助于簡(jiǎn)化噪聲濾波器和進(jìn)一步降低功耗，而且其內(nèi)置功能有助于減少元器件數(shù)量和設(shè)計(jì)工時(shí)。此次，我們就BM6337x/BM6357x系列的開發(fā)背景、產(chǎn)品特點(diǎn)和規(guī)格等內(nèi)容，采訪了ROHM FAE 阿戶 恵太郎先生。

據(jù)了解，ROHM推出了600V耐壓的IGBT IPM新產(chǎn)品，我想詳細(xì)了解一下其開發(fā)背景、產(chǎn)品特點(diǎn)以及產(chǎn)品規(guī)格等相關(guān)的信息，首先，請(qǐng)您介紹一下開發(fā)背景。

BM6337x/BM6357x系列的開發(fā)背景是，逆變器等功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用對(duì)IGBT IPM的需求非常大，而且，由于應(yīng)用設(shè)備需要減小體積、降低功耗，客戶希望負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換的功率器件也要有助于滿足這些市場(chǎng)需求。

首先，我想問(wèn)一個(gè)很基礎(chǔ)的問(wèn)題，為什么逆變器這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)GBT IPM的需求很大？

IGBT IPM在逆變器等應(yīng)用領(lǐng)域很受歡迎，市場(chǎng)上有近似行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，也有其替代產(chǎn)品。對(duì)IGBT IPM需求大的原因之一是使用IPM所帶來(lái)的好處。功率元器件的主要形態(tài)有分立式元器件（元器件單體）、功率模塊以及IPM。功率模塊和IPM之間的區(qū)別在于，功率模塊是將多個(gè)分立元器件組合在一個(gè)封裝中的產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路需要另備。IPM則是在一個(gè)封裝中不僅內(nèi)置分立元器件，還內(nèi)置了驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路，這就是IPM（Intelligent Power Module=智能功率模塊）中為什么有“Intelligent（智能）”的原因。

那么，也就是說(shuō)，IPM的優(yōu)勢(shì)在于把必要的電路和功能基本上集于一身了？

是的。這就是它的亮點(diǎn)。首先，通過(guò)采用IPM，可以大大減少實(shí)現(xiàn)相同功能所需的電路板面積。這一點(diǎn)應(yīng)該很容易理解，IGBT等功率器件的分立封裝為了散熱是有一定的尺寸的。除此之外，還需要用來(lái)提供驅(qū)動(dòng)和保護(hù)的LSI和外圍元器件。在這張圖（下圖）中有對(duì)比照片，您可以比較一下。通過(guò)使用IPM，可以減小電路板尺寸，從而可以進(jìn)一步減小應(yīng)用設(shè)備的體積。

其次，由于IPM中集成了必要的外圍電路和元器件，因此與使用分立式元器件相比，設(shè)計(jì)會(huì)簡(jiǎn)單很多。另外，IPM不僅可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，而且由于在其內(nèi)部已經(jīng)優(yōu)化了電路和布線，因而可以獲得更加出色的性能；還有，用戶如果使用分立產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，有一些必須要驗(yàn)證且保證的功能和特性，而這些功能和特性，IPM制造商已經(jīng)完成驗(yàn)證，并已保證了某些規(guī)格項(xiàng)目。近年來(lái)，縮短開發(fā)周期和設(shè)計(jì)周期已經(jīng)成為設(shè)計(jì)人員面臨的一個(gè)重要課題，因此，我認(rèn)為這是IPM的一大亮點(diǎn)。

在您給我看的這張圖（上圖）中，“可定制性”這一項(xiàng)，分立結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢(shì)，能否請(qǐng)您具體介紹一下？

如果硬要說(shuō)的話，我希望大家了解的是，IPM是集成了必要功能的產(chǎn)品，雖然部分功能可以從外部調(diào)整，但基本上是按照其規(guī)格來(lái)使用的。在采用分立結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)然可以單獨(dú)調(diào)整，而且在某些情況下還可以進(jìn)行優(yōu)化，也叫“Tuning”。然而，這個(gè)過(guò)程需要花費(fèi)大量的時(shí)間，而且還需要相當(dāng)豐富的專業(yè)技巧。我認(rèn)為這是需要權(quán)衡考慮的。

也就是說(shuō)，之所以對(duì)IPM的需求很大，是因?yàn)樗兄诠?jié)省空間和小型化，而且集成了必要的功能并由制造商完成了驗(yàn)證，因此會(huì)使應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更容易、更快捷。

的確如此。當(dāng)然還有其他一些好處，在這里提到的好處可以說(shuō)是有助于解決設(shè)計(jì)人員近年來(lái)面臨的課題的好處。

在開發(fā)背景方面，我了解到了IGBT IPM需求大和有助于小型化的原因。下面，能否請(qǐng)您介紹一下降低功耗方面的內(nèi)容？

降低功耗基本上是對(duì)所有設(shè)備及其組成部件的要求，然而實(shí)際上功耗呈增加趨勢(shì)。

咦，還在增加嗎！？聽了您前面的介紹，我以為會(huì)越來(lái)越低呢。

此次推出的BM6337x/BM6357x系列主要是面向白色家電和小型工業(yè)設(shè)備等應(yīng)用開發(fā)的。隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，這些設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，性能越來(lái)越高，功能越來(lái)越多，相應(yīng)地，功耗也呈增加趨勢(shì)。為了加入物聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備會(huì)安裝通信功能，而要實(shí)現(xiàn)通信就需要始終供電。這就會(huì)導(dǎo)致待機(jī)功耗增加。另外，隨著顯示器的尺寸越來(lái)越大、電機(jī)的性能越來(lái)越高，驅(qū)動(dòng)和控制它們的設(shè)備也需要大量配備高性能的產(chǎn)品，這就導(dǎo)致工作時(shí)的功耗增加。因此，需要進(jìn)一步降低功耗，也對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路中的功率器件提出了降低損耗的要求。這就需要改善IGBT本身的特性，并改進(jìn)采用IPM時(shí)的驅(qū)動(dòng)和控制技術(shù)。

審核編輯：劉清